中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）《計(jì)算結(jié)構(gòu)力學(xué)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）

《計(jì)算結(jié)構(gòu)力學(xué)》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2分，共30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、一個(gè)質(zhì)量為m的人站在升降機(jī)中，當(dāng)升降機(jī)以加速度a上升時(shí)，人對(duì)升降機(jī)的壓力是多少？（）A.m(g+a)B.m(g-a)C.mgD.ma2、在一個(gè)固定的光滑斜面上，有一個(gè)物塊從靜止開始下滑。已知斜面的高度為h，底邊長(zhǎng)度為L(zhǎng)。物塊到達(dá)斜面底端時(shí)的速度大小為多少？（）A.√2ghB.√2gLC.√2ghLD.√2gh2/L23、在一個(gè)光滑的水平面上，有兩個(gè)質(zhì)量分別為m1和m2的滑塊，中間用一根輕質(zhì)彈簧連接，現(xiàn)給m1一個(gè)水平向右的瞬時(shí)沖量I，此后彈簧的最大彈性勢(shì)能為多少？（）A.I^2/4(m1+m2)B.I^2/2(m1+m2)C.I^2(m1-m2)/2(m1+m2)D.I^2(m1-m2)/4(m1+m2)4、在一個(gè)水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一個(gè)帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子，初速度為v0，與電場(chǎng)方向成θ角斜向上拋出。忽略重力，粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡為一條拋物線，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，則粒子沿電場(chǎng)方向的加速度大小為多少？（）A.qEsinθ/mB.qEcosθ/mC.qE/mD.qEtanθ/m5、在研究物體的受力和運(yùn)動(dòng)時(shí)，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(dòng)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(dòng)方向相反D.摩擦力可以是動(dòng)力，也可以是阻力6、一個(gè)質(zhì)量為m的物體在一個(gè)與水平方向成θ角的拉力F作用下，沿水平地面做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則拉力F的大小為多少？（）A.μmg/(cosθ-μsinθ)B.μmg/(cosθ+μsinθ)C.μmg/(sinθ-μcosθ)D.μmg/(sinθ+μcosθ)7、在研究振動(dòng)的合成時(shí)，以下關(guān)于同頻率、同方向振動(dòng)合成的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.合振動(dòng)的振幅等于兩個(gè)分振動(dòng)振幅之和B.合振動(dòng)的頻率與分振動(dòng)的頻率相同C.合振動(dòng)的初相位由兩個(gè)分振動(dòng)的初相位決定D.合振動(dòng)的振幅可能大于、小于或等于分振動(dòng)的振幅之和8、一個(gè)質(zhì)量為m的汽車在半徑為R的彎道上以速度v行駛，若路面與輪胎之間的最大靜摩擦力為fmax，為了保證汽車不發(fā)生側(cè)滑，v應(yīng)滿足什么條件？（）A.v≤√fmaxR/mB.v≥√fmaxR/mC.v≤√fmaxm/RD.v≥√fmaxm/R9、一物體在水平面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，初速度為v0，加速度大小為a，經(jīng)過時(shí)間t停止運(yùn)動(dòng)，求物體在這段時(shí)間內(nèi)的位移是多少？（）A.v0t+1/2at2B.v0t-1/2at2C.v0tD.1/2at210、在研究剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)時(shí)，以下關(guān)于轉(zhuǎn)動(dòng)定律的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.M=Jα，其中M是合外力矩，J是轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，α是角加速度B.轉(zhuǎn)動(dòng)定律與牛頓第二定律形式相似C.對(duì)于繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的剛體，合外力矩越大，角加速度越大D.轉(zhuǎn)動(dòng)慣量越大，角加速度越大11、一質(zhì)量為m的物體在光滑水平面上受到兩個(gè)相互垂直的水平力F1和F2的作用，F(xiàn)1=2N，F(xiàn)2=3N，以下關(guān)于物體加速度大小的表達(dá)式，正確的是？（）A.5m/s^2B.√13m/s^2C.√5m/s^2D.13m/s^212、一物體從高處自由下落，經(jīng)過最后200m所用的時(shí)間為4s，重力加速度為10m/s^2，則物體下落的總高度為多少？（）A.245mB.280mC.320mD.360m13、在熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用中，對(duì)于一個(gè)絕熱容器中的熱傳遞過程，以下哪種說法是正確的？（）A.熱量可以在容器內(nèi)部分子之間傳遞B.熱量可以從容器內(nèi)部傳遞到外部C.熱量不能在容器內(nèi)部傳遞D.以上說法都不正確14、一質(zhì)量為m的物體在水平拉力F作用下沿粗糙水平面運(yùn)動(dòng)，動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，拉力F隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示，以下關(guān)于物體在0-t0時(shí)間內(nèi)位移大小的表達(dá)式，正確的是？（圖像自行想象）（）A.（F0-μmg）t0^2/2mB.（F0-μmg）t0^2/2C.（F0t0-μmg）t0/2D.（F0t0-μmg）t0/2m15、在一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)通電導(dǎo)線框，導(dǎo)線框的邊長(zhǎng)分別為L(zhǎng)1和L2，電流為I，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)線框平面與磁場(chǎng)方向垂直。則導(dǎo)線框所受的安培力大小為多少？（）A.BIL1L2B.B^2I^2L1L2C.BI(L1+L2)D.0二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）從理論力學(xué)出發(fā)，闡述如何分析剛體在平面曲線運(yùn)動(dòng)中的切向加速度和法向加速度？2、（本題5分）在彈性力學(xué)中，分析如何求解具有熱-力耦合作用的物體的應(yīng)力和應(yīng)變分布？3、（本題5分）在波動(dòng)光學(xué)中，請(qǐng)解釋光的干涉條紋的可見度概念，并說明影響干涉條紋可見度的因素，舉例說明如何提高干涉條紋的可見度。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）深入探討連續(xù)介質(zhì)力學(xué)中的應(yīng)力張量和應(yīng)變張量的概念和應(yīng)用，分析在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下，物體的變形和受力情況，通過具體的流體和固體力學(xué)問題，如流體的流動(dòng)、固體的變形等，闡述連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的基本原理和方法。2、（本題5分）全面論述水力學(xué)中的明渠流、有壓管流和水力模型試驗(yàn)，探討水流的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和能量損失，分析在水利工程、給排水系統(tǒng)中的應(yīng)用。3、（本題5分）深入探討熱力學(xué)中的卡諾循環(huán)和熱機(jī)效率，包括卡諾循環(huán)的組成和工作過程。解釋卡諾定理和卡諾循環(huán)效率的計(jì)算方法。分析實(shí)際熱機(jī)與卡諾熱機(jī)的差距和提高熱機(jī)效率的途徑。通過火力發(fā)電、內(nèi)燃機(jī)等實(shí)際熱機(jī)系統(tǒng)，探討卡諾循環(huán)和熱機(jī)效率在能源利用中的意義和挑戰(zhàn)。4、（本題5分）深入探討電磁感應(yīng)定律的內(nèi)涵和應(yīng)用，分析在磁場(chǎng)變化或?qū)w切割磁感線時(shí)，如何產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，通過具體的例子，如發(fā)電機(jī)、變壓器等，闡述電磁感應(yīng)定律在電能產(chǎn)生和傳輸中的重要性。5、（本題5分）全面剖析熱力學(xué)第一定律和第二定律，解釋內(nèi)能、熱量、功之間的關(guān)系，分析熵的概念和熱力學(xué)第二定律的微觀意義，探討熱力學(xué)定律在熱機(jī)效率、能源利用等方面的應(yīng)用。四、計(jì)算題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）一輕質(zhì)桿長(zhǎng)為1m，一端固定一個(gè)質(zhì)量為1kg的小球，另一端可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)小球在最高點(diǎn)的速度為2m/s時(shí)，求桿對(duì)小球的作用力是拉力還是支持力，大小是多少？2、（本題10分）一質(zhì)量為5kg的物體放在粗糙斜面上，斜面