哈尔滨信息工程学院《建筑力学结力》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《建筑力学结力》2023-2024学年第二学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共25个小题，每小题1分，共25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、在研究物体的平衡问题时，需要考虑力的合成与分解。一个物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，若其中两个力的大小和方向已知，以下哪种方法可以确定第三个力的大小和方向？（）A.平行四边形法则B.三角形法则C.正交分解法D.以上方法均可2、在相对论力学中，以下哪个效应不是相对论力学与经典力学的显著区别？（）A.时间膨胀效应，运动的时钟会变慢B.长度收缩效应，运动的物体长度会变短C.质量增加效应，物体的质量会随着速度的增加而增大D.引力红移效应，在强引力场中光谱线会向红端移动，而在经典力学中不存在此现象3、在流体的流动中，粘性是一个重要的性质。对于粘性流体，在管道中流动时，以下哪个位置的流速最大？（）A.管道中心B.管道壁面C.管道的任意位置流速相同D.无法确定4、在一个光滑的水平面上，两个质量分别为m1和m2的物体通过一根轻绳相连，在水平拉力F的作用下一起做匀加速直线运动，加速度为a，以下关于绳子拉力大小的表达式，正确的是？（）A.m1aB.m2aC.Fm1/（m1+m2）D.Fm2/（m1+m2）5、在流体力学中，流线和迹线是描述流体运动的两种不同方式。在定常流动中，流线和迹线？（）A.重合B.相交C.平行D.垂直6、在研究物体的运动时，需要考虑多种力的作用。当一个物体在粗糙水平面上做匀减速直线运动时，以下哪种力对其减速过程起主要作用？（）A.重力B.支持力C.摩擦力D.拉力7、一个质量为M的球放在一个倾角为θ的光滑斜面上，并用挡板挡住，挡板与斜面垂直，若斜面和挡板都是固定的，球对斜面的压力大小为多少？（）A.MgcosθB.MgsinθC.Mg/cosθD.Mg/tanθ8、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.为零9、在研究两个物体的碰撞问题时，已知两个物体的质量分别为m1和m2，碰撞前的速度分别为v1和v2，碰撞后的速度分别为v1'和v2'，如果碰撞过程中没有机械能损失，以下关于碰撞后速度的表达式，正确的是？（）A.v1'=(m1-m2)v1/(m1+m2)+2m2v2/(m1+m2)B.v1'=(m1+m2)v1/(m1-m2)-2m2v2/(m1-m2)C.v1'=(m1-m2)v1/(m1+m2)-2m2v2/(m1+m2)D.v1'=(m1+m2)v1/(m1-m2)+2m2v2/(m1-m2)10、在流体力学中，雷诺数是一个用于判断流体流动状态的无量纲数。当雷诺数较小时，流体的流动状态通常为？（）A.湍流B.层流C.过渡流D.无法确定11、一物体在竖直方向上做自由落体运动，经过时间t下落的高度为h。若重力加速度增大为原来的两倍，在相同时间内，物体下落的高度将变为多少？（）A.2hB.4hC.h/2D.h/412、一个质量为M的长木板放在光滑水平面上，一质量为m的小物块以初速度v0滑上木板。木板与物块间动摩擦因数为μ，经过一段时间后，物块与木板相对静止。在这个过程中，系统产生的内能为多少？（）A.μmg×v0²/2B.μmg×v0²/2(M+m)C.μmg×v0²/2(M-m)D.μmg×v0²/2(M+m)²13、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/2k14、在研究波动的叠加原理时，以下关于波的干涉和衍射的描述，哪一项是不准确的？（）A.两列频率相同、相位差恒定的波相遇会发生干涉现象B.干涉现象中，某些区域振动加强，某些区域振动减弱C.波遇到障碍物时会发生衍射现象，衍射后的波的波长和频率会发生变化D.衍射现象是波绕过障碍物传播的一种现象15、一质点做匀变速直线运动，初速度为v0，加速度为a。经过一段时间t，质点的位移为x。则在这段时间内，质点的平均速度为多少？（）A.(v0+at)/2B.(v0+v0+at)/2C.(v0t+1/2at^2)/tD.x/t16、在研究热力学过程中的卡诺循环时，以下关于卡诺循环效率的描述，哪一项是不准确的？（）A.卡诺循环效率只与两个热源的温度有关B.卡诺循环效率总是小于1C.提高高温热源的温度或降低低温热源的温度，可以提高卡诺循环效率D.卡诺循环效率与工作物质的性质无关17、在材料的拉伸实验中，以下哪个阶段不是材料拉伸过程中的典型阶段？（）A.弹性阶段B.屈服阶段C.强化阶段D.衰退阶段18、一物体从斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面，最后停在C点，已知AB段和BC段的长度分别为L1和L2，物体在斜面上和水平面上的动摩擦因数分别为μ1和μ2，物体从A点到C点的运动时间为t，重力加速度为g，A点的高度h为多少？（）A.1/2gt^2-μ1gL1-μ2gL2B.1/2gt^2+μ1gL1+μ2gL2C.μ1gL1+μ2gL2-1/2gt^2D.(μ1gL1+μ2gL2-1/2gt^2)/g19、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，引力常量为G。则卫星的线速度大小为多少？（）A.√(GM/r)B.√(GMr)C.GM/rD.GMr20、一根长为L的均匀细杆，质量为M，可绕一端的水平轴O自由转动。当细杆从水平位置由静止下摆到竖直位置时，其角速度为多少？（重力加速度为g）（）A.√(3g/2L)B.√(6g/L)C.√(3g/L)D.√(6g/2L)21、在材料力学中，关于梁的弯曲变形，以下哪个因素不是影响梁弯曲强度的主要因素？（）A.梁的截面形状和尺寸B.梁所受的载荷类型和大小C.梁的材料的弹性模量D.梁的长度与宽度的比值22、在刚体的定轴转动中，转动惯量是一个重要的物理量。对于一个由多个质点组成的刚体，以下哪种情况会导致其转动惯量增大？（）A.质点向转轴靠近B.质点质量减小C.质点分布远离转轴D.转轴位置改变23、一质量为m的物体在半径为R的竖直圆轨道内侧做圆周运动，恰好能通过最高点，以下关于物体在最高点时速度大小的表达式，正确的是？（）A.√(gR)B.√(2gR)C.√(3gR)D.024、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^225、在一个光滑水平面上，有两个质量分别为m1和m2的物体，用一根轻质弹簧相连，现对m1施加一个水平向右的拉力F，已知弹簧的劲度系数为k，当两物体一起向右做匀加速运动时，弹簧的伸长量为多少？（）A.F/(k(m1+m2))B.Fm1/(km2)C.Fm2/(km1)D.F/(km1)二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）从理论力学出发，阐述如何分析刚体在有阻尼情况下的振动特性和衰减规律？2、（本题5分）阐述在一个物体在弹簧的作用下做简谐运动的问题中，如何确定弹簧的劲度系数和物体的质量对振动周期的影响？3、（本题5分）阐述在一个带电粒子在复合场中做螺旋线运动的问题中，如何分析各个场对粒子运动轨迹的影响？4、（本题5分）在流体力学中，讨论如何分析射流在空气中的扩散和混合过程，以及其应用于喷雾冷却等技术？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1.2m的光滑半圆形轨道固定在竖直平面内，质量为1.5kg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）一个质量为6kg的物体在一个竖直向上的力作用下从地面开始竖直上抛，初速度为10m/s，力的大小为100N，求物体上升的最大高度。3、（本题5分）一个质量为4kg的物体在水平地面上，受到一个与水平方向成60°角斜向下的力，力的大小为20N，物体与地面间的动摩擦因数为0.3，求物体在3s内的位移。4、（本题5分）在一个光滑的水平面上，质量分别为5kg和7kg的两个物体用一根轻质弹簧相连，现给7kg的物体一个30N·s的冲量，求弹簧被拉伸最长时两物体的速度。5、（本题5分）一质量为3kg的物体在水平地面上，受到一个与水平方向成45°角斜向上的拉力，拉力大小为18N，物体与地面间的动摩擦因数为0.25，求物体在4s内的位移。四、论述题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）深入探讨风工程中的风荷载计算、风洞试验和结构抗风设计，解释风对建筑物和结构的作用，分析如何通过风洞试验和数值