南京特殊教育师范学院《Matlab在力学中的辅助分析》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《Matlab在力学中的辅助分析》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2、在相对论力学中，光速不变原理是一个基本假设。以下哪种实验现象支持了这一假设？（）A.迈克尔逊-莫雷实验B.光电效应实验C.黑体辐射实验D.夫兰克-赫兹实验3、一个质量为m的物体在水平面上做匀速圆周运动，半径为r，角速度为ω，求物体所受的向心力是多少？（）A.mωrB.mω²rC.mrω²D.mr²ω4、在圆周运动中，线速度、角速度和周期等概念是重要的物理量。关于它们之间的关系，以下哪一个表述是不正确的？（）A.v=ωr，其中v是线速度，ω是角速度，r是半径B.ω=2π/T，其中T是周期C.线速度的大小与角速度成正比，与半径成反比D.周期越小，角速度越大5、在一个光滑的水平圆盘上，有一个质量为m的小物块，用一根不可伸长的细绳拴在圆盘的中心，细绳的长度为L。圆盘以角速度ω匀速转动时，细绳的拉力为多少？（）A.mω^2LB.mωLC.mω^2/LD.mω/L6、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）t0/2m7、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8、一个做匀速圆周运动的物体，其周期为T，半径为r，线速度为v。则角速度ω为多少？（）A.2πTB.2πr/TC.vT/2πrD.v/r9、在研究理想气体的状态方程时，以下关于气体压强的描述，哪一项是不准确的？（）A.气体压强是大量分子对容器壁碰撞的宏观表现B.气体压强与气体分子的平均动能和分子密度有关C.相同温度下，气体分子数越多，压强越大D.气体压强只与温度有关，与体积无关10、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11、在一个固定的光滑斜面上，有一个可以看成质点的物块，从斜面顶端由静止开始下滑，经过时间t到达斜面底端，若斜面的长度为L，物块的加速度为a，则物块到达斜面底端时的速度大小为多少？（）A.atB.2atC.L/tD.2L/t12、在流体的伯努利方程应用中，以下哪个情况不能简单地应用伯努利方程？（）A.可压缩流体的流动B.有粘性阻力的流体流动C.非稳定流动的流体D.以上情况都不能简单应用13、在研究材料的力学性能时，应力和应变是重要的概念。以下关于应力和应变的关系，哪一项是错误的？（）A.在弹性范围内，应力与应变成正比B.材料的弹性模量等于应力除以应变C.超过材料的屈服极限后，应力与应变不再成正比D.应力越大，应变一定越大14、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)15、一物体在竖直方向上做自由落体运动，经过A、B两点的速度分别为vA和vB，AB之间的距离为h。已知重力加速度为g，则物体从A点运动到B点所用的时间为多少？（）A.(vB-vA)/gB.(vB^2-vA^2)/2ghC.(vB-vA)/2gD.(vB^2-vA^2)/g16、在弹性碰撞和非弹性碰撞中，系统的动量和能量变化情况不同。对于完全弹性碰撞，以下哪个物理量守恒？（）A.动量和动能都守恒B.动量守恒，动能不守恒C.动量不守恒，动能守恒D.动量和动能都不守恒17、一物体从倾角为θ的斜面顶端由静止滑下，斜面与物体间的动摩擦因数为μ，求物体滑到底端所用的时间是多少？（）A.2s/(gcosθ-μgsinθ)B.2s/(gcosθ+μgsinθ)C.2s/(gsinθ-μgcosθ)D.2s/(gsinθ+μgcosθ)18、一个质量分布均匀的球体，半径为R，总质量为M。对于距离球心为r（r<R）处的质点，其受到的万有引力大小为多少？（假设引力常量为G）（）A.GMm/r^2B.GMm/R^2C.GMmr/R^3D.GMmR/r^319、在一个竖直平面内，有一个带电粒子在电场力和重力的共同作用下做曲线运动，已知粒子的电荷量为q，质量为m，电场强度为E，重力加速度为g，以下关于粒子运动轨迹的说法，正确的是？（）A.一定是直线B.一定是抛物线C.可能是直线也可能是抛物线D.以上都不对20、一物体从高处自由下落，经过时间t1下落了h1的高度，再经过时间t2下落了h2的高度，重力加速度为g，求h2与h1的比值是多少？（）A.t2²/t1²B.t1²/t2²C.t2/t1D.t1/t2二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）分析在研究结构的抗火性能时，如何考虑高温对材料力学性能的影响和结构的热传递过程？2、（本题5分）在研究物体的直线运动时，加速度是一个关键概念，请阐述加速度的定义，并举例说明如何通过加速度来分析物体的运动状态变化。3、（本题5分）阐述在一个人在旋转的平台上行走的问题中，如何分析人所受的向心力和摩擦力以及行走方向对运动的影响？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4m的半圆形光滑轨道固定在竖直平面内，一质量为3kg的小球从轨道的顶端由静止下滑，求小球经过轨道最低点时对轨道的压力。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10cm，右侧管内水银柱高5cm，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）一质量为6kg的物体在水平面上做直线运动，所受合力F随时间t变化的图像如图所示，已知t=0时物体的速度为2m/s，求t=5s时物体的速度。4、（本题5分）一质点做简谐运动，其位移随时间的变化规律为x=0.5sin(2πt+π/3)（m），求质点在t=1s时的速度和加速度。5、（本题5分）一质量为5kg的物体在水平地面上以初速度10m/s向右运动，受到向左的摩擦力f=15N，求物体运动6s后的位移和速度。四、论述题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题1