安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)《彈性力學(xué)與有限元仿真》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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《彈性力學(xué)與有限元仿真》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在光滑水平面上有兩個(gè)質(zhì)量相同的小球A和B，A球以速度v向右運(yùn)動(dòng)，B球靜止，兩球發(fā)生正碰后粘在一起，共同速度是多少？（）A.v/2B.vC.2vD.02、在一個(gè)光滑的斜面上，有一個(gè)質(zhì)量為M的物體由靜止開始下滑，斜面的傾角為θ，重力加速度為g，以下關(guān)于物體下滑加速度的表達(dá)式，正確的是？（）A.gsinθB.gcosθC.gtanθD.g/cosθ3、在一個(gè)均勻磁場中，有一根長度為L的導(dǎo)體棒以速度v垂直于磁場方向運(yùn)動(dòng)。若磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)體棒兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢為多少？（）A.BLvB.BLv/2C.2BLvD.04、一個(gè)人從高處跳下，落地時(shí)屈膝緩沖，設(shè)人的質(zhì)量為m，下落高度為h，屈膝緩沖過程中重心下降的距離為d，地面對(duì)人的平均作用力大小為多少？（）A.mg(h+d)/dB.mg(h-d)/dC.mgh/dD.mgd/h5、在材料力學(xué)中，疲勞破壞是構(gòu)件失效的一種常見形式。以下哪種因素會(huì)增加構(gòu)件發(fā)生疲勞破壞的可能性？（）A.減小載荷的幅值B.增加載荷的頻率C.提高材料的強(qiáng)度D.改善構(gòu)件的表面質(zhì)量6、在一個(gè)光滑的水平面上，有兩個(gè)質(zhì)量相等的物體A和B，A以速度v向右運(yùn)動(dòng)，B靜止。兩物體發(fā)生完全彈性碰撞后，A和B的速度分別為多少？（）A.0，vB.v/2，v/2C.-v，vD.v，07、一物體從高處自由下落，經(jīng)過時(shí)間t1下落了h1的高度，再經(jīng)過時(shí)間t2下落了h2的高度，重力加速度為g，求h2與h1的比值是多少？（）A.t22/t12B.t12/t22C.t2/t1D.t1/t28、在研究物體的直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，一個(gè)物體沿直線運(yùn)動(dòng)，其位移與時(shí)間的關(guān)系為x=5t+2t^2（x以米為單位，t以秒為單位），以下關(guān)于該物體運(yùn)動(dòng)情況的說法中，正確的是？（）A.初速度為5m/sB.加速度為2m/s^2C.前2秒內(nèi)的位移為18mD.第3秒末的速度為11m/s9、在研究熱力學(xué)第一定律時(shí)，以下關(guān)于能量守恒的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.系統(tǒng)從外界吸收的熱量等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加與系統(tǒng)對(duì)外做功之和B.第一類永動(dòng)機(jī)是不可能制成的C.能量可以從一種形式完全轉(zhuǎn)化為另一種形式，而不產(chǎn)生其他影響D.做功和熱傳遞都可以改變系統(tǒng)的內(nèi)能10、一物體在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t下落的高度為h。若重力加速度增大為原來的兩倍，在相同時(shí)間內(nèi)，物體下落的高度將變?yōu)槎嗌伲浚ǎ〢.2hB.4hC.h/2D.h/411、在一個(gè)固定的光滑斜面上，有兩個(gè)質(zhì)量相同的物塊A和B，分別從斜面的頂端由靜止下滑，A沿斜面的直線下滑，B沿斜面上的曲線下滑，忽略空氣阻力，兩物塊到達(dá)斜面底端時(shí)的速度大小關(guān)系如何？（）A.A的速度大于B的速度B.A的速度小于B的速度C.A的速度等于B的速度D.無法確定12、在研究熱傳遞過程時(shí)，以下關(guān)于熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流和熱輻射的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.熱傳導(dǎo)是依靠分子的熱運(yùn)動(dòng)傳遞熱量B.熱對(duì)流是由于流體的宏觀運(yùn)動(dòng)傳遞熱量C.熱輻射不需要介質(zhì)，可以在真空中傳遞熱量D.熱傳遞過程中，熱量總是從高溫物體傳向低溫物體，直到溫度相等13、一物體在水平面上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，其加速度大小為a，初速度為v0，經(jīng)過時(shí)間t后速度變?yōu)関。則這段時(shí)間內(nèi)物體的平均速度為多少？（）A.(v0+v)/2B.(v0-v)/2C.v0+atD.v0-at14、在一個(gè)光滑水平面上，有兩個(gè)質(zhì)量分別為m1和m2的物體，用一根輕質(zhì)彈簧相連，現(xiàn)對(duì)m1施加一個(gè)水平向右的拉力F，已知彈簧的勁度系數(shù)為k，當(dāng)兩物體一起向右做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧的伸長量為多少？（）A.F/(k(m1+m2))B.Fm1/(km2)C.Fm2/(km1)D.F/(km1)15、一個(gè)物體在水平面上做平拋運(yùn)動(dòng)，初速度為v0，拋出點(diǎn)距離地面的高度為h，重力加速度為g，以下關(guān)于物體水平位移的表達(dá)式，正確的是？（）A.v0√(2h/g)B.v0√(h/2g)C.v0√(2h/g)D.2v0√(h/g)二、簡答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）對(duì)于一個(gè)承受動(dòng)態(tài)載荷的橋梁結(jié)構(gòu)，運(yùn)用力學(xué)知識(shí)分析如何進(jìn)行動(dòng)力響應(yīng)分析和抗震設(shè)計(jì)？2、（本題5分）闡述在一個(gè)人在旋轉(zhuǎn)的平臺(tái)上行走的問題中，如何分析人所受的向心力和摩擦力以及行走方向?qū)\(yùn)動(dòng)的影響？3、（本題5分）對(duì)于一個(gè)受到多個(gè)力作用且處于平衡狀態(tài)的物體，怎樣通過力的分解與合成來確定各個(gè)力的大小和方向？4、（本題5分）從理論力學(xué)的角度，闡述如何分析天體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及它們之間的引力相互作用？三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)分析熱力學(xué)第一定律在各種熱力過程中的應(yīng)用，包括等容、等壓、等溫、絕熱過程，討論能量的轉(zhuǎn)化和守恒關(guān)系，研究熱機(jī)效率的計(jì)算和提高方法，以及熱力學(xué)第一定律在能源利用和環(huán)境保護(hù)中的意義，例如火力發(fā)電、內(nèi)燃機(jī)工作原理等。2、（本題5分）深入探討動(dòng)量守恒定律的原理和適用范圍，解釋動(dòng)量的概念以及它與力和時(shí)間的關(guān)系。以碰撞、爆炸等物理過程為例，分析動(dòng)量守恒定律在其中的具體應(yīng)用。討論在何種情況下，系統(tǒng)的動(dòng)量可能不守恒，以及如何通過引入外力和能量轉(zhuǎn)化來理解這些情況。3、（本題5分）全面論述量子力學(xué)中的波函數(shù)和薛定諤方程，包括波函數(shù)的物理意義、統(tǒng)計(jì)詮釋，薛定諤方程的建立和求解方法。分析在簡單勢場中的粒子行為，探討量子力學(xué)對(duì)微觀世界的描述和與經(jīng)典力學(xué)的區(qū)別。4、（本題5分）詳細(xì)闡述巖土體的滲流力學(xué)問題，包括地下水的流動(dòng)規(guī)律、滲流力的計(jì)算和滲流對(duì)巖土體穩(wěn)定性的影響。分析在水利工程、地下工程中的滲流現(xiàn)象和相關(guān)力學(xué)模型。5、（本題5分）全面剖析熱力學(xué)中的熱輻射問題，解釋熱輻射的基本定律，如普朗克定律、斯忒藩-玻爾茲曼定律，分析熱輻射的特性和影響因素，探討熱輻射在能源利用、航天器熱控制等領(lǐng)域的應(yīng)用，并舉例說明如何計(jì)算物體的熱輻射能量。四、計(jì)算題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）一粗細(xì)均勻的U形玻璃管，水平部分長25cm，豎直部分高15cm，管內(nèi)裝有水銀，封閉端空氣柱長8cm，大氣壓強(qiáng)為75cmHg，現(xiàn)緩慢將U形管旋轉(zhuǎn)90°，使開口向下，求此時(shí)封閉端空氣柱的長度。2、（本題10分）一根長為2m的輕桿，一端固定一個(gè)質(zhì)量為1kg的小球，另一端可繞固定點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。現(xiàn)將小球從水平位置由靜止釋放，忽略空氣阻力，g取10m/s2，求小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的角速度。3、（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