黑龙江财经学院《工程力学基础》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《工程力学基础》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20个小题，每小题2分，共40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、在研究物体的受力和运动时，摩擦力是不可忽视的因素。以下关于摩擦力的描述，哪一项是不正确的？（）A.静摩擦力的大小与外力有关，在一定范围内随外力增大而增大B.滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关C.摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反D.摩擦力可以是动力，也可以是阻力2、在一个竖直放置的光滑圆环轨道内，有一个小球在轨道内做圆周运动，已知圆环的半径为R，小球经过最高点时的速度为v，要使小球能通过最高点，v至少为多少？（）A.√gRB.√2gRC.√3gRD.√5gR3、在研究转动中的角动量守恒定律时，以下关于角动量守恒条件的描述，哪一项是不正确的？（）A.系统所受合外力矩为零B.系统对某一固定轴的合外力矩为零，则系统对该轴的角动量守恒C.内力矩对系统的角动量没有影响D.当系统的转动惯量发生变化时，角动量一定不守恒4、一质量为m的物体在水平拉力F作用下沿粗糙水平面运动，动摩擦因数为μ，拉力F随时间t变化的图像如图所示，以下关于物体在0-t0时间内位移大小的表达式，正确的是？（图像自行想象）（）A.（F0-μmg）t0^2/2mB.（F0-μmg）t0^2/2C.（F0t0-μmg）t0/2D.（F0t0-μmg）t0/2m5、在一个粗糙的水平面上，有一个质量为m的物块在水平拉力F的作用下做直线运动，已知动摩擦因数为μ，物块运动的位移为x，以下关于拉力做功的表达式，正确的是？（）A.FxB.μmgxC.（F-μmg）xD.（F-μmg）x/26、在振动系统中，阻尼振动是一种常见的情况。与无阻尼振动相比，阻尼振动的特点是？（）A.振幅不变B.周期不变C.能量逐渐减小D.频率逐渐增大7、一质点在x-y平面内运动，其位置矢量为r=2ti+3t^2j（其中i、j分别为x、y方向的单位矢量），则质点的加速度矢量为多少？（）A.2i+6tjB.2i+6t^2jC.0D.6j8、在研究物体的弹性形变时，以下哪个概念不是用来描述材料弹性性质的重要参数？（）A.弹性模量，反映材料抵抗弹性变形的能力B.屈服强度，材料开始产生明显塑性变形时的应力C.泊松比，横向应变与纵向应变的比值D.硬度，材料抵抗硬物压入其表面的能力9、一物体从高处自由下落，经过时间t落地。若将物体的下落高度增加一倍，其他条件不变，物体落地所需的时间将变为多少？（）A.√2tB.2tC.2√2tD.4t10、在一个固定的斜面上，有一个物块从静止开始下滑，经过时间t到达斜面底端。已知斜面的倾角为θ，动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则斜面的长度为多少？（）A.1/2gt^2sinθB.1/2gt^2cosθC.1/2gt^2(sinθ-μcosθ)D.1/2gt^2(sinθ+μcosθ)11、有两个力F1和F2，它们的合力大小为F，且F1=3N，F2=4N。若两个力的夹角为60°，则合力F的大小为多少？（）A.5NB.7NC.√13ND.√19N12、在波动光学中，光的偏振现象表明了光的横波特性。对于自然光通过偏振片后，其光强会？（）A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小13、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^214、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)15、两个物体A和B，质量分别为mA和mB，它们在光滑水平面上发生正碰。碰撞前A的速度为vA，B的速度为0。碰撞后A的速度为vA'，B的速度为vB'。若碰撞是完全弹性碰撞，下列哪个式子成立？（）A.mAvA=mAvA'+mBvB'B.mAvA²=mAvA'²+mBvB'²C.mAvA+mB×0=mAvA'+mBvB'D.mAvA²+mB×0²=mAvA'²+mBvB'²16、在一个光滑的水平面上，有两个质量分别为m1和m2的滑块，中间用一根轻质弹簧连接，现给m1一个水平向右的瞬时冲量I，此后弹簧的最大弹性势能为多少？（）A.I^2/4(m1+m2)B.I^2/2(m1+m2)C.I^2(m1-m2)/2(m1+m2)D.I^2(m1-m2)/4(m1+m2)17、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18、在研究物体的机械运动时，牛顿运动定律是重要的基础理论。以下关于牛顿第一定律的描述，哪一项是不准确的？（）A.物体在不受外力作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态B.该定律揭示了力是改变物体运动状态的原因C.牛顿第一定律只适用于宏观低速物体，对微观高速粒子不适用D.物体的惯性大小与速度有关，速度越大，惯性越大19、一个质点在x-y平面内运动，其运动方程为x=3t，y=4t^2，其中x和y的单位为米，t的单位为秒，该质点在t=2秒时的加速度大小为多少？（）A.3m/s^2B.4m/s^2C.8m/s^2D.12m/s^220、一个质量为M的楔形物块放在水平地面上，楔形物块的斜面是光滑的，在斜面上有一个质量为m的小物块，现对小物块施加一个平行于斜面向上的力F，使小物块沿斜面向上做匀加速运动，若楔形物块始终保持静止，地面对楔形物块的摩擦力大小和方向如何？（）A.水平向左，大小为FcosθB.水平向右，大小为FcosθC.水平向左，大小为FsinθD.为零二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）在研究质点的抛体运动时，请分析水平方向和竖直方向上的运动特点，以及它们之间的关系，并举例说明抛体运动在实际中的应用，如投篮。2、（本题5分）探讨在研究摩擦学问题时，如何分析摩擦系数的影响因素，以及如何减少摩擦和磨损对机械系统的影响？3、（本题5分）分析在一个带电粒子在电场和磁场同时存在的区域中做直线运动的问题中，如何确定电场和磁场的大小和方向关系？三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个质量为6kg的物体在水平地面上，受到一个水平向左的拉力F1=12N和一个水平向右的拉力F2=18N作用，物体与地面间的动摩擦因数为0.18，求物体在2.5s内的位移。2、（本题5分）在一个竖直放置的粗细均匀的U形管中，左侧管内水银柱高8cm，右侧管内水银柱高4cm，管内封闭有一定质量的气体。现将U形管缓慢倾斜至水平，求此时气体的压强和长度。3、（本题5分）有一个半径为2m的圆形转盘，可绕中心轴匀速转动，一个质量为1kg的小物块放在转盘边缘，转盘转动的角速度为5rad/s，求小物块受到的向心力和摩擦力。4、（本题5分）一个质量为10kg的物体，在一个与水平方向成37°角斜向下的推力作用下，沿粗糙水平地面做匀加速直线运动，加速度大小为3m/s²，动摩擦因数为0.4，推力大小为80N，求运动10m所用的时间。5、（本题5分）有一粗细均匀的U形管，内装密度为1.0×10³kg/m³的液体，当U形管两端液面高度差为20cm时，求U形管底部受到的液体压强。四、论述题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）全面剖析热力学中的