河北金融學院《結構力學B（2）》2023-2024學年第二學期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁河北金融學院《結構力學B（2）》

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30個小題，每小題1分，共30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、一個做勻速圓周運動的物體，其周期為T，半徑為r，線速度為v。則角速度ω為多少？（）A.2πTB.2πr/TC.vT/2πrD.v/r2、一根輕質彈簧，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向右的力F，使彈簧伸長到L。則力F所做的功為多少？（）A.1/2k(L-L0)^2B.k(L-L0)^2C.1/2kL^2-1/2kL0^2D.kL^2-kL0^23、在彈性碰撞中，若兩個物體的質量比為m1:m2=2:1，速度比為v1:v2=1:2，碰撞后兩物體的速度分別是多少？（）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)4、在一個豎直上拋運動中，物體的初速度為v0，重力加速度為g。當物體上升到最高點時，所用的時間為多少，上升的最大高度為多少？（）A.v0/g，v0^2/2gB.v0/2g，v0^2/gC.2v0/g，v0^2/2gD.2v0/g，v0^2/g5、在一個豎直平面內，有一個半徑為R的光滑圓形軌道，一質量為m的物體在軌道內做圓周運動。已知在最高點時，物體對軌道的壓力為零，重力加速度為g，則物體在最低點時的速度大小為多少？（）A.√(5gR)B.√(3gR)C.√(gR)D.√(2gR)6、有一個質量為m的物體，用輕繩懸掛在電梯的天花板上。當電梯以加速度a勻加速上升時，繩子對物體的拉力為多少？（重力加速度為g）（）A.m(g+a)B.m(g-a)C.maD.mg7、在研究剛體的定軸轉動時，轉動慣量是一個重要的物理量。以下關于轉動慣量的描述，哪一項是不準確的？（）A.轉動慣量與剛體的質量分布和轉軸的位置有關B.質量分布離轉軸越遠，轉動慣量越大C.轉動慣量越大，剛體轉動狀態(tài)越難改變D.轉動慣量的單位是千克·米^2，且與角速度無關8、一物體在豎直方向上做自由落體運動，經(jīng)過A、B兩點，已知A、B兩點的距離為h，物體通過A、B兩點的時間分別為t1和t2，重力加速度為g，A點上方離A點距離為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)/89、一個質量分布均勻的球體，半徑為R，總質量為M。對于距離球心為r（r<R）處的質點，其受到的萬有引力大小為多少？（假設引力常量為G）（）A.GMm/r^2B.GMm/R^2C.GMmr/R^3D.GMmR/r^310、在研究物體的彈性形變時，以下哪個概念不是用來描述材料彈性性質的重要參數(shù)？（）A.彈性模量，反映材料抵抗彈性變形的能力B.屈服強度，材料開始產生明顯塑性變形時的應力C.泊松比，橫向應變與縱向應變的比值D.硬度，材料抵抗硬物壓入其表面的能力11、在一個光滑的斜面上，有一個質量為m的物體，斜面的傾角為θ，現(xiàn)給物體一個沿斜面向上的初速度v0，物體向上運動的最大距離為多少？（）A.v0^2/(2gsinθ)B.v0^2/(2gcosθ)C.v0^2/(2g)D.v0^2/(4g)12、一物體從高處自由下落，經(jīng)過A、B兩點的速度分別為vA和vB，A、B兩點間的距離為h，則物體從A點下落到B點所用的時間為多少？（）A.(vB-vA)/gB.(vB^2-vA^2)/2ghC.(vB+vA)/gD.2h/(vB+vA)13、在相對論中，關于質量和能量的關系，愛因斯坦提出了著名的質能方程。根據(jù)質能方程，以下哪種說法是正確的？（）A.質量和能量可以相互轉化B.質量和能量是兩種不同的物理量，不能相互轉化C.質量就是能量，能量就是質量D.質量和能量沒有關系14、在一個粗糙的斜面上，有一個質量為m的物體，斜面的傾角為θ，動摩擦因數(shù)為μ?，F(xiàn)用一個平行于斜面向上的力F使物體沿斜面勻速向上運動，F(xiàn)的大小為多少？（）A.mg(sinθ+μcosθ)B.mg(sinθ-μcosθ)C.μmg(cosθ+sinθ)D.μmg(cosθ-sinθ)15、在材料力學中，應力集中現(xiàn)象會對構件的強度產生影響。在構件的幾何形狀發(fā)生突變處，以下哪個物理量會顯著增大？（）A.正應力B.切應力C.應變D.位移16、一輕繩一端系一質量為m的小球，另一端固定在O點，小球在豎直平面內做圓周運動，在最低點時，繩子的拉力是多少？（）A.mgB.mg+mv2/rC.mg-mv2/rD.mv2/r。（其中r為圓的半徑，v為小球在最低點的速度）17、在彈性碰撞和非彈性碰撞的研究中，以下關于碰撞過程中能量轉化的描述，哪一項是錯誤的？（）A.彈性碰撞中，動能守恒B.非彈性碰撞中，動能部分轉化為內能C.完全非彈性碰撞中，動能損失最大D.所有碰撞中，動量都守恒，動能也守恒18、在研究質點系的動量守恒定律時，以下關于動量守恒條件的描述，哪一項是不準確的？（）A.系統(tǒng)所受合外力為零B.系統(tǒng)在某一方向上所受合外力為零，則該方向上動量守恒C.內力遠大于外力時，系統(tǒng)的動量近似守恒D.只要系統(tǒng)不受外力，動量一定守恒，無論系統(tǒng)是否發(fā)生碰撞19、在一個光滑的水平圓盤上，有一個質量為m的小物塊，用一根不可伸長的細繩拴在圓盤的中心，細繩的長度為L。圓盤以角速度ω勻速轉動時，細繩的拉力為多少？（）A.mω^2LB.mωLC.mω^2/LD.mω/L20、在一個豎直放置的圓管內，有一個小球在其中做勻速圓周運動。已知圓管的半徑為R，小球運動的速度為v，則小球運動一周所用的時間為多少？（）A.2πR/vB.2πv/RC.πR/vD.πv/R21、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，在一定范圍內隨外力增大而增大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22、在振動的合成中，兩個同頻率、同方向但振幅不同的簡諧振動合成后，其合振動仍然是？（）A.簡諧振動B.阻尼振動C.受迫振動D.以上都不是23、在一個光滑的水平面上，有兩個質量分別為m1和m2的小球，中間用一根輕質彈簧相連，彈簧處于原長。現(xiàn)給m1一個水平向右的速度v0，m2靜止，當彈簧壓縮到最短時，兩球的共同速度為多少？（）A.m1v0/(m1+m2)B.m2v0/(m1+m2)C.(m1-m2)v0/(m1+m2)D.(m1+m2)v0/(m1-m2)24、一個物塊在粗糙水平面上受到水平向右的拉力F作用，拉力F的大小隨時間t變化的圖像如圖所示，已知物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ，物塊在0-t0時間內的位移為多少？（圖像為一個從0開始，先線性增大到F0然后保持不變的折線）（）A.F0t0/2-μmgt0B.F0t0/2-μmgt0^2/2C.F0t0-μmgt0D.F0t0-μmgt0^225、一物體在水平面上做勻減速直線運動，初速度為v0，加速度大小為a。經(jīng)過時間t后速度減為零，則物體在這段時間內的位移大小為多少？（）A.v0t-0.5at^2B.v0t+0.5at^2C.0.5v0tD.0.5v0t-0.5at^226、一個質量為m的物體在光滑水平面上以初速度v0與一個質量為2m的靜止物體發(fā)生正碰，碰撞后兩物體的速度分別為v1和v2，若碰撞是完全彈性碰撞，v1和v2的值分別為多少？（）A.v1=-v0/3，v2=2v0/3B.v1=v0/3，v2=2v0/3C.v1=-v0/2，v2=v0/2D.v1=v0/2，v2=v0/227、在彈性碰撞中，若兩個物體質量相等，碰撞后兩物體的速度如何變化？（）A.交換速度B.速度都變?yōu)榱鉉.速度大小不變，方向相反D.速度都變?yōu)樵瓉淼囊话?8、兩個質量分別為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)g29、在一個豎直放置的光滑圓環(huán)上，套有一個質量為m的小球，圓環(huán)半徑為R。已知小球在最高點時對圓環(huán)的壓力為1/2mg，重力加速度為g，則小球經(jīng)過最低點時的速度大小為多少？（）A.√(5gR)B.√(7gR)C.√(9gR)D.√(11gR)30、一個物體在三個共點力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°二、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細闡述形狀記憶聚合物的力學行為和應用，包括形狀記憶效應的原理、力學性能和在智能結構中的應用。分析形狀記憶聚合物的制備和性能調控方法。2、（本題5分）詳細分析磁流體力學中的電磁力作用、磁流體流動特性和應用，研究在受控熱核聚變、電磁冶金等領域中磁流體的行為，闡述磁流體力學的原理和工程應用。3、（本題5分）深入探討多體系統(tǒng)動力學中的柔性多體系統(tǒng)建模和仿真，分析柔性體的變形描述方法、運動方程建立和求解策略。研究柔性多體系統(tǒng)在機械臂、航天器等領域的應用，探討如何考慮柔性體的振動和變形對系統(tǒng)動力學性能的影響。4、（本題5分）全面論述微納米力學中的尺度效應和特殊力學現(xiàn)象，探討微納米尺度下材料的力學性能變化，如強度增強、表面效應等。研究微納米器件中的力學問題和測試方法，分析微納米力學在納米技術、生物醫(yī)學中的應用。5、（本題5分）全面論述流體力學中的勢流理論，解釋速度勢和流函數(shù)的概念，分析無旋流動的特點和求解方法，研究勢流疊加原理在復雜流動問題中的應用，以及勢流理論在船舶設計、水利工程中的重要作用。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）對于一個承受動態(tài)載荷的橋梁結構，運用力學知識分析如何進行動力響應分析和抗震設計？2、（本題5分）對于一個復雜的機械振動系統(tǒng)，運用力學原理分析如何進行減振和隔振設計？3、（本題5分）在研究質點的圓周運動時，請說明向心加速度的產生原因，并闡述其與線速度、角速度之間的關系。4、（本題5分）論述在一個旋轉的非慣性系中，例如