上海电力大学《岩体力学A》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《岩体力学A》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.v0t2、在研究物体的抛体运动时，需要考虑重力和初速度的影响。当一个物体以一定的初速度斜向上抛出时，在其上升过程中，以下哪个物理量不断减小？（）A.速度B.加速度C.水平方向的速度D.竖直方向的速度3、两个物体A和B，质量分别为mA和mB，它们之间用一根轻质弹簧相连，放在光滑的水平面上，现对A施加一个水平向右的拉力F，使A、B一起向右做匀加速直线运动，已知加速度为a，以下关于弹簧弹力大小的表达式，正确的是？（）A.mAaB.mBaC.FmB/（mA+mB）D.FmA/（mA+mB）4、在热力学中，熵是一个反映系统混乱程度的物理量。对于一个孤立系统，以下哪种情况会导致熵增加？（）A.系统从无序到有序的变化B.系统进行可逆过程C.系统进行不可逆过程D.系统与外界无能量交换5、在相对论中，洛伦兹变换是描述不同惯性系之间时空坐标变换的数学工具。当两个惯性系相对运动速度较小时，洛伦兹变换可以近似为？（）A.伽利略变换B.牛顿变换C.麦克斯韦变换D.爱因斯坦变换6、在流体静力学中，关于液体压强的分布规律，以下哪个说法是不正确的？（）A.液体中某点的压强大小与该点的深度成正比B.液体中同一水平面上各点的压强相等C.液体压强的方向总是垂直于受压面D.液体压强只与液体的密度和深度有关，与容器的形状无关，但在计算时必须考虑容器形状7、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、在一个光滑的斜面上，有一质量为m的物块，受到沿斜面向上的恒力F作用，从静止开始运动。经过时间t，物块的位移为x，速度为v。则力F做功的平均功率为多少？（）A.Fx/tB.Fv/2C.FvD.Fx/v9、一质点在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m，t的单位为s。则在t=2s时，质点的加速度大小为多少？（）A.8m/s^2B.6m/s^2C.4m/s^2D.2m/s^210、在一个竖直上抛运动中，物体的初速度为v0，重力加速度为g。当物体上升到最高点时，所用的时间为多少，上升的最大高度为多少？（）A.v0/g，v0^2/2gB.v0/2g，v0^2/gC.2v0/g，v0^2/2gD.2v0/g，v0^2/g11、在一个光滑的水平面上，有一个质量为m的滑块，以速度v与一个质量为M、静止的滑块发生完全非弹性碰撞。碰撞后，两者共同的速度大小为多少？（）A.mv/(M+m)B.Mv/(M+m)C.(M+m)v/MD.(M+m)v/m12、一物体从高处自由下落，经过最后200m所用的时间为4s，重力加速度为10m/s^2，则物体下落的总高度为多少？（）A.245mB.280mC.320mD.360m13、一质点做曲线运动，在某一时刻的速度方向和合力方向的夹角为θ。当θ为锐角时，质点的运动情况是怎样的？（）A.速度增大，加速度增大B.速度增大，加速度减小C.速度减小，加速度增大D.速度减小，加速度减小14、在一个绝热的气缸中，有一定质量的理想气体，气体的压强为P，体积为V，温度为T。现对气体缓慢加热，使其体积增大到2V，此时气体的压强和温度分别为多少？（假设气体的比热容为C）（）A.P/2，T/2B.P/2，2TC.P，2TD.P，T/215、在研究弹性力学问题时，以下关于平面应力和平面应变状态的描述，哪一项是不正确的？（）A.平面应力状态下，沿某一方向的正应力为零B.平面应变状态下，沿某一方向的应变分量为零C.平面应力和平面应变状态可以相互转化D.平面应力状态适用于薄板，平面应变状态适用于长柱体16、在研究波动方程时，以下关于波的传播速度的描述，哪一项是不正确的？（）A.波的传播速度由介质的性质决定B.不同频率的波在同一介质中传播速度相同C.波的传播速度与波源的振动频率成正比D.波在真空中的传播速度是一个常数17、一个质量为m的小球，用不可伸长的轻绳系于O点，在竖直平面内做圆周运动。小球经过最低点时，绳子的拉力为F。若小球运动到最高点时，绳子恰好断裂，小球做平抛运动，落到水平地面上。已知圆周运动的半径为R，重力加速度为g，则小球平抛的水平距离为多少？（）A.2√R(F-5mg)/gB.2√R(5mg-F)/gC.2√R(F-3mg)/gD.2√R(3mg-F)/g18、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/R³19、在一个半径为R的竖直圆轨道内，有一个质量为m的小球。已知小球在最低点的速度为v，要使小球能通过圆轨道的最高点，v至少为多少？（）A.√(gR)B.√(2gR)C.√(3gR)D.√(5gR)20、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.无法确定二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）论述在一个汽车在弯道上做匀速圆周运动的问题中，如何分析汽车所受的向心力来源，以及如何计算所需的路面倾斜角度？2、（本题5分）分析在研究弹性碰撞和完全非弹性碰撞时，如何运用动量守恒和能量守恒定律来计算碰撞前后物体的速度？3、（本题5分）论述在一个竖直上抛运动中，如何确定物体上升和下降过程中的时间、速度和位移等物理量，并分析其对称性？4、（本题5分）在波动光学中，光的干涉现象是重要的研究内容，请解释光的干涉产生的条件，并举例说明双缝干涉实验的原理和结果。5、（本题5分）分析在研究薄壁结构的力学性能时，如何考虑结构的几何形状和约束条件对其承载能力和稳定性的影响？三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一根轻质弹簧，其劲度系数为300N/m，一端固定在墙上，另一端连接一个质量为3kg的物体，物体在光滑水平面上做简谐运动，振幅为0.3m，求物体的最大速度和最大加速度。2、（本题5分）一质点沿x轴做简谐运动，振幅为0.1m，周期为2s，t=0时刻质点位于x=0.05m处且沿x轴正方向运动，求质点的振动方程。3、（本题5分）一个质量为7kg的物体，在一个与水平方向成30°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2m/s²，推力大小为60N，动摩擦因数为0.3，求运动6s后的位移。4、（本题5分）有一轻质弹簧，其原长为16cm，劲度系数为320N/m，现用18N的力水平拉弹簧，求弹簧的伸长量。5、（本题5分）一个质量为5.5kg的物体放在粗糙斜面上，斜面与水平面夹角为37°，物体与斜面间的动摩擦因数为0.22，现用一个沿斜面向上的力F拉动物体，使物体以加速度为1.2m/s²向上运动，求拉力F的大小。四、论述题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）深入探讨材料力学中的拉伸、压缩、剪切和扭转等基本变形形式，包括应力、应变的计算和分析，以及材料的强度和刚度指标的确定。结合实际工程材料（如钢材、铝材）说明如何进行力学性能测试和设计。2、（本题10分）深入探讨材料力学中的拉伸、压缩和剪切变