日照职业技术学院《流体力学A》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《流体力学A》2023-2024学年第二学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共20个小题，每小题1分，共20分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、一质量为m的炮弹以初速度v0斜向上发射，发射角为θ。不计空气阻力，炮弹上升的最大高度为多少？（）A.v0²sin²θ/2gB.v0²sin²θ/gC.v0²cos²θ/2gD.v0²cos²θ/g2、在热力学过程中，等压过程、等容过程和等温过程具有不同的特点。对于理想气体的等压膨胀过程，以下哪个物理量增大？（）A.内能B.压强C.温度D.体积3、在相对论力学中，时间和空间的相对性是重要概念。当一个观察者相对于另一个观察者以高速运动时，以下哪种现象会发生？（）A.时间膨胀B.长度收缩C.质量不变D.同时的相对性消失4、在一个绝热容器中，有一定质量的理想气体，压强为P，体积为V，温度为T。现对气体进行绝热压缩，使其体积变为V/2，则气体的压强和温度分别变为多少？（）A.2P，2TB.2P，√2TC.4P，2TD.4P，√2T5、在一个竖直放置的封闭汽缸内，有一定质量的理想气体。若气体压强保持不变，温度升高，则气体的体积如何变化？（）A.增大B.减小C.不变D.无法确定6、两个质量分别为m1和m2的物体相距r，它们之间的万有引力是多少？（）A.Gm1m2/rB.Gm1m2/r²C.Gm1m2/r³D.Gm1m2/r⁴。（其中G为万有引力常量）7、一根长为L的均匀细杆，质量为M，可绕一端的水平轴O在竖直平面内自由转动。现将细杆从水平位置由静止释放，忽略空气阻力，当细杆转到竖直位置时，其角速度为多少？（）A.√(6g/L)B.√(3g/2L)C.√(2g/L)D.√(3g/L)8、在研究振动的合成时，以下关于同频率、同方向振动合成的描述，哪一项是不正确的？（）A.合振动的振幅等于两个分振动振幅之和B.合振动的频率与分振动的频率相同C.合振动的初相位由两个分振动的初相位决定D.合振动的振幅可能大于、小于或等于分振动的振幅之和9、一质量为m的物体在粗糙水平面上，受到水平拉力F作用，从静止开始运动。已知拉力F随时间t变化的图像如图所示，物体与水平面间的动摩擦因数为μ。在0-t0时间内，拉力F的冲量为多少？（）A.图线与t轴围成的面积B.1/2Ft0C.Ft0D.无法确定10、在研究材料的疲劳特性时，以下关于疲劳寿命的描述，哪一项是不准确的？（）A.疲劳寿命是指材料在交变应力作用下发生疲劳破坏的循环次数B.材料的疲劳寿命与应力幅和平均应力有关C.提高材料的强度可以显著增加其疲劳寿命D.疲劳寿命具有很大的分散性11、一个质量为m的物体在水平面上受到一个与水平方向成θ角的力F的作用，物体与水平面间的动摩擦因数为μ，求物体的加速度是多少？（）A.(Fcosθ-μmg)/(m+Fsinθ)B.(Fcosθ-μmg)/mC.(Fsinθ-μmg)/mD.(Fcosθ+μmg)/m12、在一个光滑的水平面上，有两个物块A和B，质量分别为mA和mB，它们之间用一根轻质细绳相连。在水平向右的拉力F作用下，系统做匀加速直线运动，加速度大小为a。已知拉力F作用在A上，绳子的张力为T，则T的大小为多少？（）A.mBaB.mA(F-mBa)C.mB(F-mAa)D.mA(F+mBa)13、在材料力学中，应力集中现象会对构件的强度产生影响。在构件的几何形状发生突变处，以下哪个物理量会显著增大？（）A.正应力B.切应力C.应变D.位移14、在一个匀强电场中，有一带电粒子从A点运动到B点。已知电场强度为E，粒子的电荷量为q，A、B两点之间的距离为d，且粒子运动轨迹与电场线夹角为θ。粒子从A到B电场力做功为多少？（）A.EqdB.EqdcosθC.EqdsinθD.015、一质点做曲线运动，在某一时刻，它的速度方向、加速度方向以及所受合外力的方向的关系是？（）A.速度、加速度、合外力的方向有可能都相同B.加速度方向与合外力方向一定相同C.速度方向与加速度方向一定相同D.速度方向与合外力方向可能相同16、在一个绝热的汽缸中，有一定质量的理想气体，气体的压强为p，体积为V。现对气体缓慢加热，使其体积增大到2V，气体的压强变为多少？（假设气体的比热容为定值）（）A.p/2B.pC.2pD.无法确定17、一个质量为m的物体，在一个与水平方向成α角的斜面上匀速下滑。已知斜面的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则物体受到的摩擦力大小为多少？（）A.μmgcosαB.mgsinαC.μmgD.mg(sinα-μcosα)18、在材料力学中，压杆稳定是一个重要的问题。对于一根细长的压杆，以下哪种因素会降低其稳定性？（）A.增大压杆的横截面面积B.减小压杆的长度C.选用弹性模量小的材料D.增加压杆两端的约束条件19、一个物体在三个共点力F1、F2、F3的作用下处于平衡状态，其中F1=3N，F2=4N，若F3的大小为5N，则F1和F2的夹角为多少？（）A.30°B.45°C.60°D.90°20、在研究热力学第一定律时，以下关于能量守恒的描述，哪一项是错误的？（）A.系统从外界吸收的热量等于系统内能的增加与系统对外做功之和B.第一类永动机是不可能制成的C.能量可以从一种形式完全转化为另一种形式，而不产生其他影响D.做功和热传递都可以改变系统的内能二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）简述热力学中的内能概念，并解释内能的改变与做功和热传递的关系，举例说明如何通过实验测量物体的内能变化。2、（本题5分）探讨在研究材料的摩擦磨损机制时，如何分析表面形貌、材料硬度和润滑条件对摩擦系数和磨损率的影响？3、（本题5分）论述在一个人拉着绳子通过定滑轮吊起一个重物的问题中，如何分析人做功的功率和重物上升的速度关系？4、（本题5分）分析在一个物体在液体中做阻尼振动的问题中，如何通过实验测量来确定阻尼系数和振动频率的变化？5、（本题5分）分析在一个简谐振动的系统中，例如弹簧振子，如何通过受力分析和运动方程来确定振动的周期、频率和振幅等参数？三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个半径为1m的光滑半圆形轨道固定在竖直平面内，质量为2kg的物体从轨道顶端由静止释放，求物体运动到轨道最低点时的速度。2、（本题5分）一物体从高为20m的楼顶自由下落，忽略空气阻力，g取10m/s²，求物体下落第3s末的速度和前3s内的位移。3、（本题5分）一个质量为9kg的物体，在一个与水平方向成45°角斜向上的拉力作用下，沿粗糙水平地面运动，拉力大小为50N，动摩擦因数为0.3，若物体在6s内运动了25m，求拉力做功的平均功率。4、（本题5分）一个做平抛运动的物体，初速度为10m/s，抛出点距离地面高度为20m，求物体落地时的水平位移和竖直速度。5、（本题5分）一粗细不均匀的水管，粗端横截面积为0.05m²，水流速度为1.5m/s，细端横截面积为0.025m²，求水在细端的流速。四、论述题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）深入探讨流体的层流和湍流过渡现象，解释雷诺数的物理意义和临界雷诺数的确定方法。分析管道流动、边界层中的层流到湍流的转变过程，通过实验观察和数值模拟讨论过渡现象的特征和影响因素。2、（本题10分）全面论述刚体的定轴转动，包括转动定律、转动惯量的计算和影