柳州铁道职业技术学院《工程力学B》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《工程力学B》2023-2024学年第二学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共15个小题，每小题2分，共30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、在研究质点系的动量守恒定律时，以下关于动量守恒条件的描述，哪一项是不准确的？（）A.系统所受合外力为零B.系统在某一方向上所受合外力为零，则该方向上动量守恒C.内力远大于外力时，系统的动量近似守恒D.只要系统不受外力，动量一定守恒，无论系统是否发生碰撞2、一个质量分布均匀的球体，半径为R，总质量为M。在距离球心为r（r<R）的位置，其引力场强度大小为多少？（）A.GM/r²B.GM/R²C.GMr/R³D.GMr²/R³3、有一个摆长为L的单摆，在摆角很小的情况下做简谐运动。其周期为多少？（）A.2π√L/gB.2π√g/LC.π√L/gD.π√g/L4、一个物体从地面以初速度v0竖直向上抛出，忽略空气阻力，经过时间t到达最高点。已知重力加速度为g，则物体能上升的最大高度为多少？（）A.v0t-1/2gt^2B.v0^2/2gC.v0t+1/2gt^2D.v0t5、一根轻质弹簧，原长为L0，劲度系数为k，一端固定，另一端挂一个质量为m的物体，当物体静止时，弹簧的长度为L，此时弹簧的弹性势能为多少？（）A.1/2k(L-L0)^2B.1/2kL^2C.1/2kL0^2D.1/2km^2g^26、在一个弹簧振子系统中，弹簧的劲度系数为k，振子的质量为m。当振子通过平衡位置时，速度为v，则振子的振幅为多少？（）A.mv^2/kB.mv/kC.mv^2/2kD.mv/2k7、在一个光滑的斜面上，有一个物块在重力和水平力F共同作用下沿斜面下滑，斜面倾角为θ，以下关于物块加速度大小的表达式，正确的是？（）A.（Fcosθ+mgsinθ）/mB.（Fsinθ+mgsinθ）/mC.（Fcosθ-mgsinθ）/mD.（Fsinθ-mgsinθ）/m8、在弹性限度内，弹簧的伸长量与所受拉力成正比，当弹簧受到10N的拉力时伸长2cm，若拉力变为20N，则弹簧伸长多少？（）A.4cmB.6cmC.8cmD.10cm9、在一个均匀磁场中，有一根长度为L的导体棒以速度v垂直于磁场方向运动。若磁感应强度为B，导体棒两端的感应电动势为多少？（）A.BLvB.BLv/2C.2BLvD.010、两个质量分别为m1和m2的物体用一根轻绳连接，在光滑水平面上以相同的加速度运动，绳子的拉力是多少？（）A.(m1+m2)aB.m1a+m2aC.m1m2a/(m1+m2)D.(m1+m2)g11、在流体力学的阻力计算中，以下哪个因素不是影响阻力大小的主要因素？（）A.流体的流速B.物体的形状C.流体的密度D.重力加速度12、一个质量为m的物体在水平恒力F的作用下，在粗糙水平面上移动了一段距离s，动摩擦因数为μ。则力F对物体做的功为多少？（）A.FsB.μFsC.(F-μmg)sD.(F-μmg)/s13、一个质量为m的卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为r，地球的质量为M，万有引力常量为G，卫星的线速度大小为多少？（）A.√GM/rB.√GM/r^2C.√GMm/rD.√GMm/r^214、在相对论力学中，以下关于时间膨胀和长度收缩的描述，哪一项是不准确的？（）A.运动的时钟会变慢，即时间膨胀B.运动的物体在运动方向上长度会收缩C.时间膨胀和长度收缩效应只有在物体接近光速时才明显D.时间膨胀和长度收缩是相对的，取决于观察者的参考系15、在研究质点的相对运动时，需要考虑参考系的选择。当一个质点在一个相对于地面做匀速直线运动的车厢内运动时，以下哪种描述是正确的？（）A.相对于车厢的运动和相对于地面的运动相同B.相对于车厢的运动和相对于地面的运动不同C.相对于车厢的运动一定是匀速直线运动D.相对于地面的运动一定是匀速直线运动二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）分析在研究简谐振动时，怎样根据物体的位移、速度和加速度随时间的变化规律来确定振动的周期和频率？2、（本题5分）材料力学中，解释如何分析具有残余应力的结构在后续载荷作用下的力学响应？3、（本题5分）论述在一个物体在斜面上做匀变速直线运动的问题中，如何通过画出速度时间图像来辅助分析加速度和位移等物理量？三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）深入探讨弹性力学中的热应力问题，包括温度变化引起的应力和变形分析，研究热膨胀系数对热应力的影响，分析热应力在复合材料、电子器件中的重要性，以及热应力问题的求解方法和控制策略。2、（本题5分）全面分析热力学第二定律的含义和表述方式，解释熵的概念和熵增加原理。通过研究热传递、热机效率等过程，说明热力学第二定律对自然过程的方向性限制。探讨在信息论、生态学和宇宙学等领域中，熵的概念和热力学第二定律的扩展和应用。3、（本题5分）全面论述声学超材料中的负折射率、声波调控和声学隐身原理，探讨新型声学材料的设计和应用，分析在声学器件和噪声控制中的潜在应用。4、（本题5分）深入探讨弹性力学中的热应力问题，包括温度变化引起的应力和变形分析。解释热膨胀系数的概念和在热应力计算中的作用。分析不同边界条件和材料特性对热应力的影响。通过热交换器、发动机部件等实际例子，探讨热应力在工程中的产生和防范措施。5、（本题5分）全面论述力学中的混沌现象，包括混沌的定义、特征和判别方法，分析混沌系统的敏感性、不可预测性和内在随机性，研究混沌在气象学、生态学、电路系统等领域中的表现和应用，以及对确定性和不确定性的重新认识。四、计算题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）有一轻质弹簧，其原长为12cm，劲度系数为250N/m，现用15N的力水平拉弹簧，求弹簧的伸长量。2、（本题10分）一轻质弹簧，其劲度系数为1000N/