鄭州大學(xué)《計算力學(xué)課程設(shè)計》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40分．在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、一物體在豎直方向上做自由落體運(yùn)動，經(jīng)過A、B兩點(diǎn)，已知A、B兩點(diǎn)的距離為h，物體通過A、B兩點(diǎn)的時間分別為t1和t2，重力加速度為g，A點(diǎn)上方離A點(diǎn)距離為x的位置為物體的初始位置，x的值為多少？A.g(t1+t2)^2/8B.g(t2-t1)^2/8C.g(t2^2-t1^2)/8D.g(t1^2+t2^2)/82、在振動的能量問題中，以下哪個因素不是決定振動系統(tǒng)能量大小的因素？A.振幅的大小。B.振動的頻率。C.系統(tǒng)的質(zhì)量。D.振動的初相位。3、在研究質(zhì)點(diǎn)系的動力學(xué)問題時，質(zhì)心運(yùn)動定理有著重要的應(yīng)用。對于一個由多個質(zhì)點(diǎn)組成的系統(tǒng)，以下哪種情況下質(zhì)心的加速度為零？A.系統(tǒng)所受合外力為零B.系統(tǒng)內(nèi)各質(zhì)點(diǎn)的加速度都為零C.系統(tǒng)內(nèi)各質(zhì)點(diǎn)的速度都為零D.系統(tǒng)的動量為零4、一輕彈簧原長為L0，勁度系數(shù)為k，當(dāng)彈簧伸長x時，彈簧的彈性勢能是多少？A.1/2kx2；B.kx2；C.1/2k(L0+x)2；D.k(L0+x)2。5、一個物體在三個共點(diǎn)力F1、F2、F3的作用下處于平衡狀態(tài)，其中F1=3N，F(xiàn)2=4N，若F3的大小為5N，則F1和F2的夾角為多少？A.30°B.45°C.60°D.90°6、在平拋運(yùn)動中，物體的水平位移與哪些因素有關(guān)？A.初速度和重力加速度；B.初速度和下落高度；C.重力加速度和下落高度；D.初速度、重力加速度和下落高度。7、在材料的疲勞特性研究中，以下哪個因素不是影響材料疲勞壽命的關(guān)鍵因素？A.材料的化學(xué)成分和組織結(jié)構(gòu)。B.加載的應(yīng)力幅和平均應(yīng)力。C.環(huán)境溫度和濕度。D.材料的顏色和外觀。8、一個質(zhì)點(diǎn)在x軸上運(yùn)動，其加速度a與位置x的關(guān)系為a=2+6x，若質(zhì)點(diǎn)在x=0處的速度為v0，質(zhì)點(diǎn)的速度v與x的關(guān)系為多少？A.v^2=v0^2+2x+3x^2B.v^2=v0^2+2x^2+3x^3C.v^2=v0^2+4x+6x^2D.v^2=v0^2+4x^2+6x^39、一個質(zhì)量為m的物體在水平面上做勻速圓周運(yùn)動，半徑為r，角速度為ω，求物體所受的向心力是多少？A.mωr；B.mω2r；C.mrω2；D.mr2ω。10、在研究物體的受力和運(yùn)動時，摩擦力是不可忽視的因素。以下關(guān)于摩擦力的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？A.靜摩擦力的大小與外力有關(guān)，在一定范圍內(nèi)隨外力增大而增大B.滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度和壓力大小有關(guān)C.摩擦力的方向總是與物體的運(yùn)動方向相反D.摩擦力可以是動力，也可以是阻力11、以下關(guān)于牛頓運(yùn)動定律的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？A.牛頓第一定律指出，物體在不受外力作用時將保持靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)。B.牛頓第二定律表明，物體所受的合力等于質(zhì)量與加速度的乘積。C.牛頓第三定律闡述，相互作用的兩個物體之間的作用力和反作用力大小相等、方向相反、作用在同一直線上。D.牛頓運(yùn)動定律只適用于宏觀低速物體，對于微觀高速粒子則完全不適用。12、有一輕質(zhì)杠桿，動力臂為L1，阻力臂為L2，動力為F1，阻力為F2。當(dāng)杠桿平衡時，下列關(guān)系式正確的是？A.F1L1=F2L2B.F1/L1=F2/L2C.F1L2=F2L1D.F1/L2=F2/L113、一個質(zhì)點(diǎn)在x-y平面內(nèi)運(yùn)動，其運(yùn)動方程為x=3t，y=4t^2，其中x和y的單位為米，t的單位為秒，該質(zhì)點(diǎn)在t=2秒時的加速度大小為多少？A.3m/s^2B.4m/s^2C.8m/s^2D.12m/s^214、一個質(zhì)量為m的物體在水平面上做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動，線速度為v。物體所受的向心力由摩擦力提供，動摩擦因數(shù)為μ。則物體運(yùn)動一周，摩擦力做功為多少？A.0B.μmg×2πRC.μmgv2/RD.無法確定15、在研究振動的合成時，以下關(guān)于同頻率、同方向振動合成的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？A.合振動的振幅等于兩個分振動振幅之和B.合振動的頻率與分振動的頻率相同C.合振動的初相位由兩個分振動的初相位決定D.合振動的振幅可能大于、小于或等于分振動的振幅之和16、在相對論力學(xué)的長度收縮效應(yīng)中，以下哪個說法是不準(zhǔn)確的？A.運(yùn)動物體的長度在其運(yùn)動方向上會縮短。B.長度收縮只發(fā)生在運(yùn)動方向上，垂直于運(yùn)動方向的長度不變。C.長度收縮的程度與物體的運(yùn)動速度有關(guān)，速度越大，收縮越明顯。D.長度收縮是一種視覺錯覺，實(shí)際上物體的長度并沒有改變。17、在熱力學(xué)中，關(guān)于熱力學(xué)第一定律的表述，以下哪一項(xiàng)是錯誤的？A.系統(tǒng)內(nèi)能的增量等于外界對系統(tǒng)所做的功與系統(tǒng)從外界吸收的熱量之和。B.該定律反映了能量的守恒和轉(zhuǎn)化關(guān)系。C.對于絕熱過程，外界對系統(tǒng)做功等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加。D.熱力學(xué)第一定律只適用于理想氣體，對實(shí)際氣體和液體不適用。18、一個質(zhì)量為m的小球，用長為L的細(xì)繩懸掛在天花板上。將小球拉至與豎直方向成θ角的位置由靜止釋放，忽略空氣阻力。當(dāng)小球運(yùn)動到最低點(diǎn)時，細(xì)繩對小球的拉力大小為多少？A.mg(1-cosθ)B.3mg-2mgcosθC.mg(3-2cosθ)D.mg(1+2cosθ)19、在振動學(xué)中，關(guān)于簡諧振動的特點(diǎn)，以下哪個描述是不正確的？A.回復(fù)力與位移成正比且方向相反。B.振動的頻率與振幅無關(guān)。C.振動過程中機(jī)械能守恒。D.簡諧振動一定是等幅振動，不可能出現(xiàn)振幅變化。20、一物體從光滑斜面頂端由靜止滑下，斜面高為h，底邊長為s，求物體滑到底端時的速度是多少？A.2gh；B.2gh2；C.gh；D.gh2。二、簡答題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）分析在研究材料的疲勞裂紋閉合效應(yīng)時，如何通過實(shí)驗(yàn)和理論分析來評估裂紋閉合對疲勞壽命的影響？2、（本題10分）在研究質(zhì)點(diǎn)的拋體運(yùn)動時，請分析水平方向和豎直方向上的運(yùn)動特點(diǎn)，以及它們之間的關(guān)系，并舉例說明拋體運(yùn)動在實(shí)際中的應(yīng)用，如投籃。3、（本題10分）簡述熱力學(xué)中的絕熱過程，并解釋絕熱過程中氣體狀態(tài)參數(shù)的變化規(guī)律，舉例說明絕熱膨脹和絕熱壓縮的應(yīng)用。4、（本題10分）分析在一個彈性碰撞的問題中，如何通過動量守恒和機(jī)械能守恒來確定碰撞后兩個物體的速度？三、計算題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）一粗細(xì)均勻的U形玻璃管，水平部分長30cm，豎直部分高20cm，管內(nèi)裝有水銀，封閉端