鄭州大學《力學建?！?022-2023學年第一學期期末試卷

裝訂線裝訂線PAGE2第1頁，共3頁鄭州大學《力學建模》

2022-2023學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三總分得分批閱人一、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中，只有一項是符合題目要求的．）1、在剛體的定軸轉(zhuǎn)動中，轉(zhuǎn)動慣量是一個重要的物理量。對于一個由多個質(zhì)點組成的剛體，以下哪種情況會導致其轉(zhuǎn)動慣量增大？A.質(zhì)點向轉(zhuǎn)軸靠近B.質(zhì)點質(zhì)量減小C.質(zhì)點分布遠離轉(zhuǎn)軸D.轉(zhuǎn)軸位置改變2、在研究材料的力學性能時，應(yīng)力和應(yīng)變是重要的概念。以下關(guān)于應(yīng)力和應(yīng)變的關(guān)系，哪一項是錯誤的？A.在彈性范圍內(nèi)，應(yīng)力與應(yīng)變成正比B.材料的彈性模量等于應(yīng)力除以應(yīng)變C.超過材料的屈服極限后，應(yīng)力與應(yīng)變不再成正比D.應(yīng)力越大，應(yīng)變一定越大3、在一個固定的光滑斜面上，有一個物塊受到一個平行于斜面向上的力F作用，物塊從斜面底端向上運動，已知斜面傾角為θ，物塊質(zhì)量為m，重力加速度為g，以下關(guān)于物塊運動過程中機械能變化情況的說法，正確的是？A.機械能增加B.機械能減少C.機械能不變D.無法確定4、在一個豎直放置的光滑圓環(huán)軌道內(nèi)，有一個小球在軌道內(nèi)做圓周運動，已知圓環(huán)的半徑為R，小球經(jīng)過最高點時的速度為v，要使小球能通過最高點，v至少為多少？A.√gRB.√2gRC.√3gRD.√5gR5、關(guān)于牛頓第三定律，下列說法正確的是？A.作用力與反作用力大小相等、方向相反、作用在同一物體上；B.作用力與反作用力大小相等、方向相同、作用在不同物體上；C.作用力與反作用力大小不一定相等、方向相反、作用在不同物體上；D.作用力與反作用力大小相等、方向相反、作用在不同物體上。6、對于胡克定律，以下哪種情況不適用？A.材料在彈性限度內(nèi)的拉伸或壓縮變形。B.材料的大變形情況，超過彈性限度。C.只受拉力作用的彈簧。D.只受壓力作用的桿件。7、在研究質(zhì)點的運動學問題時，加速度是一個關(guān)鍵的概念。當一個質(zhì)點做曲線運動時，其加速度的方向總是指向？A.軌跡的切線方向B.軌跡的凹側(cè)C.速度的方向D.位移的方向8、在波動方程中，波速、波長和頻率之間存在一定的關(guān)系。對于在真空中傳播的電磁波，其波速與以下哪個因素有關(guān)？A.電磁波的頻率B.電磁波的波長C.電磁波的振幅D.以上因素均無關(guān)9、在研究兩個物體的碰撞問題時，已知兩個物體的質(zhì)量分別為m1和m2，碰撞前的速度分別為v1和v2，碰撞后的速度分別為v1'和v2'，如果碰撞過程中沒有機械能損失，以下關(guān)于碰撞后速度的表達式，正確的是？A.v1'=(m1-m2)v1/(m1+m2)+2m2v2/(m1+m2)B.v1'=(m1+m2)v1/(m1-m2)-2m2v2/(m1-m2)C.v1'=(m1-m2)v1/(m1+m2)-2m2v2/(m1+m2)D.v1'=(m1+m2)v1/(m1-m2)+2m2v2/(m1-m2)10、在一個定滑輪兩側(cè)，分別懸掛質(zhì)量為m和2m的物體，忽略滑輪的質(zhì)量和摩擦力，當系統(tǒng)由靜止釋放后，質(zhì)量為m的物體的加速度大小為多少？A.g/3B.g/2C.2g/3D.g11、在一個光滑水平面上，有兩個質(zhì)量分別為m1和m2的物體，它們之間用一根輕質(zhì)彈簧相連?，F(xiàn)對m1施加一個水平向右的拉力F，使兩物體一起向右做勻加速直線運動。已知彈簧的勁度系數(shù)為k，此時彈簧的伸長量為多少？A.F/kB.F/(m1+m2)C.F*m2/(m1+m2)D.F*m1/(m1+m2)12、一根長為L的均勻細桿，質(zhì)量為M，可繞一端的水平軸O自由轉(zhuǎn)動。當細桿從水平位置由靜止下擺到豎直位置時，其角速度為多少？（重力加速度為g）A.√(3g/2L)B.√(6g/L)C.√(3g/L)D.√(6g/2L)13、在一個絕熱容器中，有一定質(zhì)量的理想氣體，氣體對外做功W。則氣體的內(nèi)能如何變化？A.增加WB.減少WC.不變D.無法確定14、有一根輕質(zhì)彈簧，原長為L0，勁度系數(shù)為k?，F(xiàn)將彈簧一端固定，另一端施加一個水平拉力F，使彈簧伸長到L。則拉力F做的功為多少？A.k(L-L0)2/2B.kL2/2C.kL(L-L0)D.kL2-kL0215、在研究物體的受力和運動時，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動方向相反D.摩擦力可以是動力，也可以是阻力16、在流體力學中，伯努利方程描述了流體在流動過程中的能量變化。對于伯努利方程的應(yīng)用，以下哪一項是不準確的？A.可以解釋飛機機翼產(chǎn)生升力的原理B.適用于不可壓縮、無粘性的理想流體C.可以用來計算管道中流體的流速和壓強D.伯努利方程在任何流體流動情況下都能準確應(yīng)用17、在相對論力學中，以下關(guān)于時間膨脹和長度收縮的描述，哪一項是不準確的？A.運動的時鐘會變慢，即時間膨脹B.運動的物體在運動方向上長度會收縮C.時間膨脹和長度收縮效應(yīng)只有在物體接近光速時才明顯D.時間膨脹和長度收縮是相對的，取決于觀察者的參考系18、在熱力學第二定律的克勞修斯表述中，熱量不能？A.自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體B.從高溫物體傳到低溫物體C.在絕熱過程中從一個物體傳到另一個物體D.以上都不是19、兩個質(zhì)量分別為m1和m2的物體用一根輕繩連接，在光滑水平面上以相同的加速度運動，繩子的拉力是多少？A.(m1+m2)a；B.m1a+m2a；C.m1m2a/(m1+m2)；D.(m1+m2)g。20、在一個水平向右的勻強電場中，有一個帶正電的粒子以初速度v0水平向左拋出。已知電場強度為E，粒子質(zhì)量為m，重力加速度為g。粒子在電場中的運動軌跡是怎樣的？A.直線B.拋物線C.圓周D.無法確定二、簡答題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）材料力學中，解釋如何通過應(yīng)變花測量物體表面的復雜應(yīng)變狀態(tài)，并進行應(yīng)力分析？2、（本題10分）分析在研究結(jié)構(gòu)的疲勞可靠性優(yōu)化設(shè)計時，如何在滿足可靠性要求的前提下，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的輕量化和成本優(yōu)化？3、（本題10分）論述在研究爆炸力學問題時，如何分析爆炸產(chǎn)生的沖擊波傳播、物體的破壞和防護措施？4、（本題10分）在彈性力學中，請說明圣維南原理的內(nèi)容和應(yīng)用范圍，并舉例說明其在解決實際問題中的作用。三、計算題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）一個質(zhì)量為4kg的物體，在水平方向受到兩個力的作用，F(xiàn)1=10N向