凯里学院《理论力学》2023-2024学年第二学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页凯里学院

《理论力学》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、一物体从高处自由下落，经过时间t落地，下落的高度为h，重力加速度为g，则h等于多少？（）A.1/2gt²B.gt²C.2gt²D.1/2gt2、一个质量为m的物体，放在一个旋转的水平圆盘上，随圆盘一起做匀速圆周运动。圆盘的半径为R，角速度为ω，物体与圆盘之间的动摩擦因数为μ，为使物体不相对圆盘滑动，圆盘转动的最大角速度为多少？（）A.√(μg/R)B.√(μmg/R)C.√(g/μR)D.√(mg/μR)3、一个物体在水平面上做曲线运动，以下关于物体所受合力方向与速度方向夹角的说法，正确的是？（）A.一定大于90°B.一定小于90°C.可能等于90°D.一定等于0°4、一个质量为M、半径为R的均匀球体，在其内部挖去一个半径为R/2的小球体，剩余部分的质量为M'。已知万有引力常量为G，则在距离大球心为r（r>R）处的引力场强度为多少？（）A.GM/r^2B.GM'/r^2C.G(M-M')/r^2D.G(M+M')/r^25、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6、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.07、在波动方程中，波速、波长和频率之间存在一定的关系。对于在真空中传播的电磁波，其波速与以下哪个因素有关？（）A.电磁波的频率B.电磁波的波长C.电磁波的振幅D.以上因素均无关8、一个质量为m的物体在倾角为θ的斜面上静止，斜面对物体的支持力和摩擦力分别是多少？（）A.N=mgcosθ，f=mgsinθB.N=mgsinθ，f=mgcosθC.N=mg，f=0D.N=0，f=mg9、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.GMr10、在一个粗糙的斜面上，有一个质量为m的物块在沿斜面向上的拉力F作用下匀速向上运动，斜面倾角为θ，动摩擦因数为μ，以下关于拉力F大小的表达式，正确的是？（）A.mgsinθ+μmgcosθB.mgsinθ-μmgcosθC.mgsinθ+μmgcosθD.mgsinθ-μmgcosθ11、在一个均匀的电场中，有一个电荷量为q的带电粒子，电场强度为E，粒子从静止开始运动，以下关于粒子运动速度的表达式，正确的是？（）A.Eqt/mB.Eq^2t^2/2mC.Eq^2t/mD.Eqt^2/2m12、在一个匀强磁场中，有一个带电粒子以速度v垂直于磁场方向入射，电荷量为q，质量为m，磁感应强度为B，以下关于粒子做圆周运动的半径的表达式，正确的是？（）A.mv/qBB.mqB/vC.mvB/qD.mq/vB13、一物体在光滑水平面上受到两个互相垂直的力F1和F2的作用，F1=3N，F2=4N，物体的加速度大小为多少？（）A.5m/s^2B.7m/s^2C.1m/s^2D.25m/s^214、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.v0t15、在热力学中，卡诺循环是一种理想的热机循环。在卡诺循环中，以下哪个过程是绝热过程？（）A.高温热源到低温热源的放热过程B.低温热源到高温热源的吸热过程C.两个恒温过程之间的过程D.以上都是16、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。现对木板施加一个水平拉力F，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。若物块相对木板静止，F应满足什么条件？（）A.F>μ1mgB.F>(μ1+μ2)(M+m)gC.F>μ2(M+m)gD.F>[μ1mg+μ2(M+m)g]17、一个质量为m的物体在一个与水平方向成α角的斜向上拉力F作用下，沿水平地面做匀速直线运动，已知动摩擦因数为μ，重力加速度为g，以下关于拉力F大小的表达式，正确的是？（）A.μmg/（cosα-μsinα）B.μmg/（cosα+μsinα）C.μmg/（sinα-μcosα）D.μmg/（sinα+μcosα）18、一物体在水平面上做匀变速直线运动，其加速度大小为a，初速度为v0，经过时间t后速度变为v。则这段时间内物体的平均速度为多少？（）A.(v0+v)/2B.(v0-v)/2C.v0+atD.v0-at19、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.020、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二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在研究质点系的动量守恒定律时，请解释动量守恒的条件和适用范围，并举例说明如何运用动量守恒定律解决实际问题。2、（本题5分）分析在研究复合材料的力学性能时，如何考虑不同组分材料的性能、含量和分布对整体力学性能的影响？3、（本题5分）探讨在研究材料的热膨胀系数测量方法时，如何通过实验手段准确测量不同材料的热膨胀系数？4、（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？5、（本题5分）探讨在研究材料的摩擦磨损机制时，如何分析表面形貌、材料硬度和润滑条件对摩擦系数和磨损率的影响？三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（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。2、（本题5分）一个质量为8kg的物体从高为20m的地方自由下落，不计空气阻力，求物体落地瞬间的速度和落地前1s内的位移。3、（本题5分）一轻质杆长为1m，一端固定一个质量为1kg的小球，另一端可绕O点在竖直平面内转动，当小球在最高点的速度为2m/s时，求杆对小球的作用力是拉力还是支持力，大小是多少？4、（本题5分）一个质量为3kg的物体在光滑斜面上，斜面与水平面夹角为53°，现对物体施加一个沿斜面向上的力，使物体以加速度1.8m/s²沿斜面向上运动，求施加的力的大小。5、（本题5分）一根长为1.5m的轻杆，一端固定一个质量为0.8kg的小球，另一端可绕固定点在竖直平面内自由转动。现将小球从水平位置由静止释放，忽略空气阻力，g取10m/s²，求小球运动到最低点时的角速度。四、论述题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）详细论述弹性力学中的平面问题，包括平面应力问题和平面应变问题，解释其基本假设和方程，分析平面问题在薄板结构、地质构造等方面的应用，并探讨如何求解平面弹性力学问题。2、（本题10分）全面分析连续介质力学中的本构关系，解释应力应变关系在不同材料（如线性弹性材料、塑性材料、粘弹性材料）中的数学表达式和物理意义。通过研究固体和流体的变形和流动问题，说明本构关