湘南幼儿师范高等专科学校《计算力学》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《计算力学》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、有一个质量分布均匀的薄圆盘，半径为R，总质量为M。对于距离圆盘中心为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^32、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^2/2m3、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/v4、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.05、一个质量为m的物体放在粗糙水平面上，用一个与水平方向成θ角的力F拉动物体，使物体以加速度a做匀加速直线运动，动摩擦因数为μ，求力F的大小是多少？（）A.ma+μmgB.ma-μmgC.ma/(cosθ+μsinθ)D.ma/(cosθ-μsinθ)6、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)7、在一个光滑的斜面上，有一个质量为m的物块，受到一个水平向右的力F作用，斜面的倾角为θ，重力加速度为g。若物块相对斜面静止，力F的大小范围是多少？（）A.mgtanθ≤F≤mgsinθB.0≤F≤mgtanθC.mgsinθ≤F≤mgcosθD.0≤F≤mgsinθ8、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、两个质量分别为m1和m2的物体相距r，它们之间的万有引力是多少？（）A.Gm1m2/rB.Gm1m2/r²C.Gm1m2/r³D.Gm1m2/r⁴。（其中G为万有引力常量）10、在研究液体的表面现象时，以下关于表面张力的描述，哪一项是不准确的？（）A.表面张力使得液体表面有收缩的趋势B.表面张力的大小与液体的种类和温度有关C.表面张力的方向总是与液面平行D.液体表面张力系数越大，表面能越小11、在研究液体的粘滞性时，以下关于粘滞系数的描述，哪一项是不正确的？（）A.粘滞系数反映液体内部的摩擦力B.粘滞系数与液体的温度有关，温度越高，粘滞系数越大C.不同液体的粘滞系数不同D.粘滞系数越大，液体的流动性越差12、在一个均匀电场中，放入一个电偶极子，电偶极矩为p，电场强度为E，电偶极子所受的力矩为多少？（）A.p×EB.p·EC.E×pD.013、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14、在质点系的动量定理中，以下哪个因素不是影响质点系动量变化的原因？（）A.外力的作用B.内力的作用C.外力作用的时间D.质点系的初始动量15、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16、在研究波动现象时，波长、频率和波速是重要的概念。关于它们之间的关系，以下哪一项是错误的？（）A.v=λf，其中v是波速，λ是波长，f是频率B.波速由介质决定，与波长和频率无关C.频率越高，波长越短D.不同频率的波在同一介质中传播时，波速相同，波长不同17、一质点做直线运动，其速度-时间图像如图所示。在0-t1时间内，质点的位移大小和路程分别是多少？（）A.位移为正，路程为正B.位移为正，路程为负C.位移为负，路程为正D.位移为负，路程为负18、一物体在粗糙水平面上受到水平力F的作用做直线运动，其加速度a与力F的关系图像如图所示。则物体与水平面间的动摩擦因数为多少？（）A.直线的斜率B.直线在纵坐标上的截距C.直线在横坐标上的截距D.无法确定19、一个理想气体在等压变化过程中，体积增大了一倍，那么其温度将如何变化？（）A.增大一倍B.增大两倍C.增大到原来的根号2倍D.增大到原来的4倍20、一个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v1、v2，A、B两点的距离为h，以下关于物体经过A、B两点所用时间的表达式，正确的是？（）A.（v2-v1）/gB.（v2^2-v1^2）/（2gh）C.2h/（v2+v1）D.（v2-v1）/（2g）二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）在弹性力学中，请说明应力主平面和主应力的概念，并解释如何确定应力主平面和主应力的大小和方向。2、（本题5分）在流体力学中，讨论如何通过实验方法测量流体的粘性系数和表面张力等参数？3、（本题5分）论述在一个汽车在盘山公路上行驶的问题中，如何分析汽车的受力、速度和功率之间的关系？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7kg的物体放在粗糙水平地面上，受到一个水平向右的力F作用，F的大小为25N，物体从静止开始运动，经过3s移动了9m，求物体与地面间的动摩擦因数。2、（本题5分）一个质量为2.5kg的物体在光滑斜面上，斜面与水平面夹角为45°，现对物体施加一个沿斜面向上的力，使物体以加速度1.5m/s²沿斜面向上运动，求施加的力的大小。3、（本题5分）一长为4m的轻绳，一端系着一个质量为0.6kg的小球，另一端固定在O点，让小球在竖直平面内做圆周运动，若小球通过最高点时的速度为2.5m/s，求小球通过最低点时的速度。4、（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。5、（本题5分）一个质量为7kg的物体在水平地面上，受到一个与水平方向成53°角斜向上的拉力作用，拉力大小为50N，动摩擦因数为0.4，若物体从静止开始运动10m，求拉力做功和摩擦力做功的差值。四、论述题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）深入探讨材料力学中的残余应力，包括残余应力的产生原因、测量方法和对材料性能的影响