吉安幼儿师范高等专科学校《工程问题数值分析》2023-2024学年第二学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页吉安幼儿师范高等专科学校《工程问题数值分析》

2023-2024学年第二学期期末试卷题号一二三四总分得分一、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、一个质量为M的圆环，半径为R，可绕通过环心的竖直轴无摩擦地转动，环上套有一个质量为m的小球，小球与环之间用一根轻质细绳相连，细绳不可伸长，现将小球从与环心等高的位置由静止释放，当小球运动到最低点时，圆环的角速度为多少？（）A.√(2mgR/(M+m)R^2)B.√(2mgR/(M-m)R^2)C.√(mgR/(M+m)R^2)D.√(mgR/(M-m)R^2)2、在一个粗糙水平面上，有一个质量为M的木板，木板上有一个质量为m的物块，物块与木板之间的动摩擦因数为μ1，木板与地面之间的动摩擦因数为μ2，现对木板施加一个水平向右的力F，使木板和物块一起向右运动，经过一段时间后，物块与木板相对滑动，此时力F的大小为多少？（）A.μ1mg+μ2(M+m)gB.μ1mg+μ2MgC.μ1(M+m)g+μ2MgD.μ1mg+(μ1+μ2)Mg3、一轻弹簧原长为L0，劲度系数为k，当弹簧伸长x时，弹簧的弹性势能是多少？（）A.1/2kx²B.kx²C.1/2k(L0+x)²D.k(L0+x)²4、在波动光学中，光的干涉和衍射现象是重要的研究内容。对于两束相干光发生干涉，以下哪个条件是产生明显干涉条纹的关键？（）A.光的频率相同B.光的强度相同C.光的传播方向相同D.光的偏振方向相同5、一根轻质细绳跨过定滑轮，两端分别悬挂质量为m1和m2的物体（m1>m2），在m1下落的过程中，若绳子的张力为T，滑轮的质量不计，m1下落的加速度大小为多少？（）A.(m1-m2)g/(m1+m2)B.(m1+m2)g/(m1-m2)C.(m1-m2)g/m1D.(m1-m2)g/m26、在相对论力学中，时间和空间的相对性是重要概念。当一个观察者相对于另一个观察者以高速运动时，以下哪种现象会发生？（）A.时间膨胀B.长度收缩C.质量不变D.同时的相对性消失7、在弹性碰撞中，若两个物体的质量比为m1:m2=2:1，速度比为v1:v2=1:2，碰撞后两物体的速度分别是多少？（）A.v1'=(m1-m2)v1/(m1+m2)，v2'=2m1v1/(m1+m2)B.v1'=(m1+m2)v1/(m1-m2)，v2'=2m1v1/(m1-m2)C.v1'=(m1-m2)v1/(m1+m2)，v2'=2m2v1/(m1+m2)D.v1'=(m1+m2)v1/(m1-m2)，v2'=2m2v1/(m1-m2)8、一物体在水平面上做半径为R的匀速圆周运动，线速度为v，角速度为ω，周期为T，向心加速度为a。则下列关系式中正确的是？（）A.v=ωRB.a=v^2/RC.T=2π/ωD.以上都正确9、在一个粗糙水平面上，有一个质量为M的木板，木板上放置一个质量为m的物块。木板与物块之间的动摩擦因数为μ1，木板与地面之间的动摩擦因数为μ2。现对木板施加一个水平向右的力F，使木板和物块一起向右加速运动。若物块与木板相对静止，则它们的加速度大小为多少？（）A.F/(M+m)B.(F-μ2(M+m)g)/(M+m)C.(F-μ1mg)/(M+m)D.(F-μ1mg-μ2(M+m)g)/(M+m)10、在一个固定的光滑斜面上，有一个可视为质点的物体从斜面顶端由静止开始下滑。已知斜面的高度为H，斜面的长度为L，重力加速度为g，则物体滑到斜面底端时的速度大小为多少？（）A.√(2gH)B.√(2gL)C.√(2gH-2gL)D.√(2gL-2gH)11、一理想气体从状态A经过绝热过程到达状态B，然后经过等压过程回到状态A，构成一个循环。在此循环中，气体的净功为多少？（）A.正B.负C.零D.无法确定12、一个质量为m的物体在水平面上受到一个与水平方向成θ角的力F的作用，物体与水平面间的动摩擦因数为μ，求物体的加速度是多少？（）A.(Fcosθ-μmg)/(m+Fsinθ)B.(Fcosθ-μmg)/mC.(Fsinθ-μmg)/mD.(Fcosθ+μmg)/m13、在研究物体的振动时，简谐振动是一种常见的模型。对于一个做简谐振动的物体，以下哪个物理量决定了其振动的周期？（）A.振幅B.初相位C.回复力系数D.最大速度14、一个质量为m的物体放在光滑水平面上，受到一个水平力F的作用，物体的加速度为多少？（）A.F/mB.m/FC.F+mD.F-m15、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16、在材料力学中，压杆稳定是一个重要的问题。对于一根细长的压杆，以下哪种因素会降低其稳定性？（）A.增大压杆的横截面面积B.减小压杆的长度C.选用弹性模量小的材料D.增加压杆两端的约束条件17、在研究材料的强度和刚度时，以下关于屈服强度和弹性模量的描述，哪一项是错误的？（）A.屈服强度是材料开始产生明显塑性变形时的应力B.弹性模量反映材料抵抗弹性变形的能力C.屈服强度越高，材料的塑性越好D.弹性模量越大，材料越不容易发生弹性变形18、一物体在水平面上做匀减速直线运动，初速度为v0，加速度大小为a。经过时间t后速度减为零，则物体在这段时间内的位移大小为多少？（）A.v0t-0.5at^2B.v0t+0.5at^2C.0.5v0tD.0.5v0t-0.5at^219、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20、一物体在水平面上做匀加速直线运动，初速度为v0，加速度为a，经过时间t后的速度是多少？（）A.v0+atB.v0-atC.v0t+1/2at²D.v0t-1/2at²21、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22、一物体从高处自由下落，经过A、B两点的速度分别为vA和vB，A、B两点间的距离为h，则物体从A点下落到B点所用的时间为多少？（）A.(vB-vA)/gB.(vB^2-vA^2)/2ghC.(vB+vA)/gD.2h/(vB+vA)23、有一根轻质弹簧，原长为L0，劲度系数为k。现将弹簧一端固定，另一端施加一个水平拉力F，使弹簧伸长到L。则拉力F做的功为多少？（）A.k(L-L0)²/2B.kL²/2C.kL(L-L0)D.kL²-kL0²24、一个做平抛运动的物体，初速度为v0，抛出点距离地面的高度为h，重力加速度为g。则物体落地时的水平位移为多少？（）A.v0√(2h/g)B.v0√(2h/g)C.2v0√(h/g)D.v0√(h/2g)25、在一个绝热容器中，有一定质量的理想气体，气体对外做功W。则气体的内能如何变化？（）A.增加WB.减少WC.不变D.无法确定二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）在研究流体的可压缩性对声波传播的影响时，力学上如何建立模型和进行分析？2、（本题5分）在弹性力学中，请说明轴对称问题的特点和求解方法，举例说明轴对称问题在工程中的应用，如压力容器的应力分析。3、（本题5分）在材料力学中，压杆稳定是一个重要的问题，请解释压杆失稳的概念，并说明影响压杆稳定性的因素。4、（本题5分）简述热力学第一定律在绝热过程中的应用，解释绝热过程中功和内能变化的关系，举例说明绝热压缩和绝热膨胀的实际例子。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8kg的物体在水平地面上，受到一个水平向左的拉力F作用，F随时间t变化的图像如图所示，动摩擦因数为0.2，求10s内物体的位移。2、（本题5分）一个半径为1m的光滑半圆形轨道固定在竖直平面内，质量为2kg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。3、（本题5分）一个物体从高为100m的塔顶自由下落，经过一段时间后，以30m/s的速度竖直上抛一个小球，不计空气阻力，求小球与物体相遇时所用的时间。4、（本题5分）一个质量为5kg的物体在水平方向受到两个力的作用，F1=12N向右，F2=8N向左，物体与地面间的动摩擦因数为0.25，若物体从静止开始运动8s，求位移和速度。5、（本题5分）一物体从高为20m的楼顶自由下落，忽略空气阻力，g取10m/s²，求物体下落第3s末的速度和前3s内的位移。四、论述题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）全面论述材料力学中的复合材料力学性能，包括复合材料的分类和特点，分析复合材料的增强机制和失效模式，探讨复合材料的力学性能测试方法和设计准则，研究复合材料在航空航天、汽车工业中的广泛应用和发展趋势。2、（本题10分）