安徽外國語學院《車輛工程力學》2023-2024學年第二學期期末試卷

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《車輛工程力學》2023-2024學年第二學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20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、一個質(zhì)點在x-y平面內(nèi)運動，其運動方程為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^22、一個質(zhì)量為m的小球，用不可伸長的輕繩系于O點，在豎直平面內(nèi)做圓周運動。小球經(jīng)過最低點時，繩子的拉力為F。若小球運動到最高點時，繩子恰好斷裂，小球做平拋運動，落到水平地面上。已知圓周運動的半徑為R，重力加速度為g，則小球平拋的水平距離為多少？（）A.2√R(F-5mg)/gB.2√R(5mg-F)/gC.2√R(F-3mg)/gD.2√R(3mg-F)/g3、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)aB.m1a+m2aC.m1m2a/(m1+m2)D.(m1+m2)g4、一物體在光滑水平面上受到水平向右的拉力F作用，從靜止開始運動。經(jīng)過時間t，拉力做功為W，功率為P。若將拉力增大為2F，經(jīng)過相同時間t，拉力做功和功率分別為多少？（）A.2W，2PB.2W，4PC.4W，2PD.4W，4P5、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.√5gR6、在一個粗糙水平面上，有一個質(zhì)量為M的木板，木板上放置一個質(zhì)量為m的物塊。木板與物塊之間的動摩擦因數(shù)為μ1，木板與地面之間的動摩擦因數(shù)為μ2?，F(xiàn)對木板施加一個水平向右的力F，使木板和物塊一起向右加速運動。若物塊與木板相對靜止，則它們的加速度大小為多少？（）A.F/(M+m)B.(F-μ2(M+m)g)/(M+m)C.(F-μ1mg)/(M+m)D.(F-μ1mg-μ2(M+m)g)/(M+m)7、一輕桿一端固定一個小球，繞另一端在豎直平面內(nèi)做圓周運動，在最高點時，小球的速度至少為多少才能使桿對小球的作用力為零？（）A.grB.gr2C.r/gD.r2/g。（其中g為重力加速度，r為桿長）8、在研究梁的彎曲問題時，以下關于彎矩和剪力的描述，哪一項是不準確的？（）A.彎矩是力對梁橫截面產(chǎn)生的繞中性軸轉動的效應B.剪力是力在梁橫截面上產(chǎn)生的平行于橫截面的剪切效應C.彎矩和剪力的大小和分布與梁的載荷和支撐情況有關D.梁上某一點的彎矩和剪力總是同時達到最大值9、在流體力學中，雷諾數(shù)是一個用于判斷流體流動狀態(tài)的無量綱數(shù)。當雷諾數(shù)較小時，流體的流動狀態(tài)通常為？（）A.湍流B.層流C.過渡流D.無法確定10、在研究振動系統(tǒng)的阻尼時，以下關于阻尼振動的描述，哪一項是不正確的？（）A.阻尼振動的振幅逐漸減小B.阻尼振動的周期和頻率與無阻尼時相同C.阻尼越大，振幅減小得越快D.當阻尼較小時，阻尼振動的頻率略小于無阻尼振動的頻率11、在材料力學中，胡克定律描述了應力和應變之間的線性關系。對于拉伸實驗中的金屬材料，在彈性限度內(nèi)，以下哪個物理量與應變成正比？（）A.應力B.彈性模量C.屈服強度D.斷裂強度12、在流體力學中，雷諾實驗用于研究流體的流動狀態(tài)。在實驗中，通過改變以下哪個參數(shù)來觀察流動狀態(tài)的變化？（）A.流體的速度B.流體的粘度C.管道的直徑D.以上參數(shù)均可13、在一個勻強電場中，有一帶電粒子從A點運動到B點。已知電場強度為E，粒子的電荷量為q，A、B兩點之間的距離為d，且粒子運動軌跡與電場線夾角為θ。粒子從A到B電場力做功為多少？（）A.EqdB.EqdcosθC.EqdsinθD.014、在一個固定的光滑斜面上，有兩個質(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，兩物塊到達斜面底端時的速度大小關系如何？（）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15、一個質(zhì)量為m的物體在水平地面上，受到與水平方向成θ角的拉力F作用，物體與地面間的動摩擦因數(shù)為μ。當物體做勻速直線運動時，拉力F的大小為多少？（）A.μmg/(cosθ+μsinθ)B.μmg/(cosθ-μsinθ)C.μmg/(sinθ+μcosθ)D.μmg/(sinθ-μcosθ)16、一質(zhì)量為m的物體從靜止開始自由下落，經(jīng)過時間t，重力加速度為g，以下關于物體下落高度的表達式，正確的是？（）A.gt^2/2B.2gt^2C.gt^2D.4gt^217、一質(zhì)量為m的物體在粗糙水平面上，受到水平拉力F作用，從靜止開始運動。已知拉力F隨時間t變化的圖像如圖所示，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ。在0-t0時間內(nèi)，拉力F的沖量為多少？（）A.圖線與t軸圍成的面積B.1/2Ft0C.Ft0D.無法確定18、一物體從斜面上的A點由靜止開始下滑，經(jīng)過B點后進入水平面，最后停在C點，已知AB段和BC段的長度分別為L1和L2，物體在斜面上和水平面上的動摩擦因數(shù)分別為μ1和μ2，物體從A點到C點的運動時間為t，重力加速度為g，A點的高度h為多少？（）A.1/2gt^2-μ1gL1-μ2gL2B.1/2gt^2+μ1gL1+μ2gL2C.μ1gL1+μ2gL2-1/2gt^2D.(μ1gL1+μ2gL2-1/2gt^2)/g19、一質(zhì)點做曲線運動，在某一時刻，它的速度方向、加速度方向以及所受合外力的方向的關系是？（）A.速度、加速度、合外力的方向有可能都相同B.加速度方向與合外力方向一定相同C.速度方向與加速度方向一定相同D.速度方向與合外力方向可能相同20、在一個絕熱容器中，有一定質(zhì)量的理想氣體，壓強為P，體積為V，溫度為T?，F(xiàn)對氣體進行絕熱壓縮，使其體積變?yōu)閂/2，則氣體的壓強和溫度分別變?yōu)槎嗌?？（）A.2P，2TB.2P，√2TC.4P，2TD.4P，√2T二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）理論力學中，對于非慣性參考系中的運動物體，如何運用相對運動的概念和力學定律進行分析？2、（本題5分）在流體力學中，討論如何分析微尺度流動中的滑移邊界條件和表面效應？3、（本題5分）材料力學中，闡述如何分析焊接結構的殘余應力和對結構性能的影響？4、（本題5分）在彈性力學中，分析如何求解具有孔洞或缺口的物體的應力集中問題？5、（本題5分）在流體力學中，討論如何通過實驗方法研究流體的邊界層分離現(xiàn)象和控制方法？三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一長為5m的輕繩，一端系著一個質(zhì)量為0.5kg的小球，另一端固定在O點，讓小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，若小球通過最高點時的速度為3m/s，求小球通過最低點時的速度。2、（本題5分）在一個光滑的水平面上，有兩個質(zhì)量分別為2kg和4kg的物體，中間用一根輕質(zhì)彈簧相連，給2kg的物體一個10N的水平向右的瞬時沖量，求彈簧壓縮到最短時兩物體的速度。3、（本題5分）一個質(zhì)量為7kg的物體在一個與水平方向成60°角的斜向上拉力作用下，沿粗糙水平地面運動，拉力大小為50N，動摩擦因數(shù)為0.4，若物體在5s內(nèi)運動了20m，求拉力做功的功率。4、（本題5分）在一水平放置的光滑U形金屬導軌上，有一質(zhì)量為0.6kg、電阻為1.2Ω的導體棒，在垂直導軌平面的勻強磁場中以5m/s的速度向右勻速運動，磁感應強度為1.2T，導軌間距為0.6m，求導體棒中產(chǎn)生的感應電動勢和電流。5、（本題5分）一個質(zhì)量為6kg的物體在一個豎直向上的力作用下從地面開始豎直上拋，初速度為10m/s，力的大小為100N，求物體上升的最大高度。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）全面論述材料的疲勞與斷裂力學中的裂紋尖端應力場、疲勞壽命預測模型和斷裂韌性測試方法，研究材料在循環(huán)載荷和斷裂條件下的力學行為，結合實際工程材料，闡述疲勞與斷裂力