河南检察职业学院《弹性力学与有限元基础》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页河南检察职业学院《弹性力学与有限元基础》

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15个小题，每小题1分，共15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、一物体从高处自由下落，经过时间t落地，忽略空气阻力，其下落高度h与时间t的关系满足h=1/2gt^2，若g=10m/s^2，经过3秒，物体下落的高度约为多少？（）A.15米B.30米C.45米D.60米2、一个质量为m的小球，用长度为L的细绳悬挂在天花板上。现将小球拉至与竖直方向成θ角的位置由静止释放，当小球运动到最低点时，细绳的拉力大小为多少？（）A.mg(1-cosθ)B.mg(1+cosθ)C.mg(3-2cosθ)D.mg(3+2cosθ)3、在分析物体之间的相互作用力时，牛顿第三定律起着重要作用。关于牛顿第三定律的表述，以下哪一项是不准确的？（）A.两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反B.作用力和反作用力作用在两个不同的物体上C.作用力和反作用力同时产生、同时消失D.作用力和反作用力一定是同一种性质的力，但大小可以不同4、一个做匀速圆周运动的物体，其线速度为v，半径为r，角速度为ω。下列关系式中正确的是？（）A.v=ωrB.ω=vrC.v=r/ωD.r=vω5、有一轻质杠杆，动力臂为L1，阻力臂为L2，动力为F1，阻力为F2。当杠杆平衡时，下列关系式正确的是？（）A.F1L1=F2L2B.F1/L1=F2/L2C.F1L2=F2L1D.F1/L2=F2/L16、在振动的合成中，两个同频率、同方向但振幅不同的简谐振动合成后，其合振动仍然是？（）A.简谐振动B.阻尼振动C.受迫振动D.以上都不是7、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)/g8、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/g9、一质量为m的物体在水平面上受到水平拉力F的作用做匀加速直线运动，已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，以下关于物体所受合力的表达式，正确的是？（）A.F-μmgB.FC.μmgD.F+μmg10、在一个竖直悬挂的弹簧下端挂一个质量为m的物体，弹簧伸长了x。若将物体向下拉一段距离后由静止释放，物体做简谐运动。则其振动的振幅为多少？（）A.xB.2xC.x/2D.无法确定11、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.4t12、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13、在一个光滑水平面上，有两个质量分别为m1和m2的物体，它们之间用一根轻质弹簧相连。当水平力F作用在m1上时，两物体一起做匀加速直线运动，弹簧的伸长量为x。若将力F作用在m2上，弹簧的伸长量将如何变化？（）A.变大B.变小C.不变D.无法确定14、一个质量为m的物体在光滑的斜面上，斜面的倾角为α，以加速度a沿斜面下滑。则物体受到的支持力和摩擦力分别为多少？（）A.mgcosα，mgsinαB.mgcosα，masinαC.macosα，mgsinαD.macosα，masinα15、在一个匀强磁场中，有一个通电导线框，导线框的边长分别为L1和L2，电流为I，磁感应强度为B，导线框平面与磁场方向垂直。则导线框所受的安培力大小为多少？（）A.BIL1L2B.B^2I^2L1L2C.BI(L1+L2)D.0二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）在弹性力学中，平面应力问题和平面应变问题有什么不同，请详细阐述其条件和特点，并举例说明。2、（本题5分）阐述在一个人在电梯中随电梯加速上升的问题中，如何分析人所受的支持力和重力以及电梯的加速度？3、（本题5分）论述在研究弹性力学中的变分原理时，如何运用最小势能原理和最小余能原理来求解弹性问题？4、（本题5分）材料力学中，解释如何分析具有残余应力的结构在后续载荷作用下的力学响应？三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）深入探讨弹性力学中的平面问题和空间问题，研究平面应力、平面应变状态下的应力和应变分布，以及空间弹性体的力学分析方法，结合实际结构，阐述弹性力学在解决工程问题中的应用。2、（本题5分）详细分析弹性力学中的基本方程和边界条件，包括平衡方程、几何方程和物理方程的推导和应用。研究弹性体在受力情况下的应力分布和变形规律，探讨弹性力学在结构分析、材料设计等领域的应用。3、（本题5分）详细分析多体系统的动力学问题，如机械臂的运动控制、卫星编队飞行等。建立多体系统的运动方程和约束条件，运用数值方法或解析方法求解系统的运动轨迹和受力情况，讨论多体系统的稳定性和控制策略。4、（本题5分）详细分析简谐振动的特征和规律，包括位移、速度、加速度与时间的关系，振动的周期、频率和振幅的决定因素。研究简谐振动的能量特点，推导简谐振动的运动方程，探讨简谐振动在机械系统中的应用，如弹簧振子、单摆等。5、（本题5分）详细论述材料力学中的组合变形，包括拉伸（压缩）与弯曲的组合、扭转与弯曲的组合。描述在组合受力情况下应力和变形的分析方法。分析如何根据强度理论进行强度校核。通过机械结构中的梁、轴等构件，探讨组合变形在实际工程中的常见情况和设计考虑。四、计算题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10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。2、（本题10分）一个质量为7kg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12m/s，力的大小为120N