山東交通學(xué)院《里子力學(xué)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁山東交通學(xué)院《里子力學(xué)》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、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、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。當(dāng)水平力F作用在m1上時，兩物體一起做勻加速直線運(yùn)動，彈簧的伸長量為x。若將力F作用在m2上，彈簧的伸長量將如何變化？（）A.變大B.變小C.不變D.無法確定2、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(yùn)動，繩子的拉力是多少？（）A.(m1+m2)aB.m1a+m2aC.m1m2a/(m1+m2)D.(m1+m2)g3、一質(zhì)量為m的物體在光滑水平面上受到兩個相互垂直的水平力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^24、一物體從高處自由下落，經(jīng)過最后200m所用的時間為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.360m5、在一個水平向右的勻強(qiáng)磁場中，有一個垂直于磁場方向的金屬框，框的邊長分別為L1和L2，線框向右運(yùn)動的速度為v。則線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為多少？（）A.BL1L2vB.BL1vC.BL2vD.06、在研究物體的平衡問題時，需要考慮力的合成與分解。一個物體在三個共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，若其中兩個力的大小和方向已知，以下哪種方法可以確定第三個力的大小和方向？（）A.平行四邊形法則B.三角形法則C.正交分解法D.以上方法均可7、在一個光滑的水平面上，有兩個物塊A和B，質(zhì)量分別為mA和mB，用一根輕質(zhì)彈簧連接。現(xiàn)對A施加一個水平向右的力F，經(jīng)過一段時間，A、B的速度分別為vA和vB，此時彈簧的彈性勢能為多少？（）A.1/2mAvA2+1/2mBvB2-1/2(mA+mB)(vA+vB)2B.1/2mAvA2+1/2mBvB2-1/2(mA+mB)(vA-vB)2C.1/2mAvA2-1/2mBvB2D.1/2(mA+mB)(vA-vB)28、在靜力學(xué)中，分析物體的受力情況是解決問題的關(guān)鍵。對于一個處于平衡狀態(tài)的物體，以下關(guān)于其受力特點(diǎn)的描述，哪一項是不正確的？（）A.所受合外力為零B.各個方向上的合力都為零C.物體在平衡力作用下，一定處于靜止?fàn)顟B(tài)D.物體可能做勻速直線運(yùn)動9、一輕彈簧原長為L0，勁度系數(shù)為k，當(dāng)彈簧伸長x時，彈簧的彈性勢能是多少？（）A.1/2kx2B.kx2C.1/2k(L0+x)2D.k(L0+x)210、在研究熱力學(xué)過程中的卡諾循環(huán)時，以下關(guān)于卡諾循環(huán)效率的描述，哪一項是不準(zhǔn)確的？（）A.卡諾循環(huán)效率只與兩個熱源的溫度有關(guān)B.卡諾循環(huán)效率總是小于1C.提高高溫?zé)嵩吹臏囟然蚪档偷蜏責(zé)嵩吹臏囟?，可以提高卡諾循環(huán)效率D.卡諾循環(huán)效率與工作物質(zhì)的性質(zhì)無關(guān)11、一個物體在水平面上做勻加速直線運(yùn)動，初速度為v0，加速度為a。經(jīng)過一段時間t，位移為x。則在這段時間內(nèi)，物體的平均速度為多少？（）A.v0+at/2B.v0-at/2C.(v0+at)/2D.(v0-at)/212、在分析物體之間的相互作用力時，牛頓第三定律起著重要作用。關(guān)于牛頓第三定律的表述，以下哪一項是不準(zhǔn)確的？（）A.兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等、方向相反B.作用力和反作用力作用在兩個不同的物體上C.作用力和反作用力同時產(chǎn)生、同時消失D.作用力和反作用力一定是同一種性質(zhì)的力，但大小可以不同13、一個質(zhì)量為M的物體放在光滑水平面上，一個質(zhì)量為m的物體以速度v與M發(fā)生完全非彈性碰撞，碰撞后的共同速度是多少？（）A.mv/(M+m)B.Mv/(M+m)C.(M+m)v/MD.(M+m)v/m14、兩個質(zhì)量分別為m1和m2的物體相距r，它們之間的萬有引力是多少？（）A.Gm1m2/rB.Gm1m2/r2C.Gm1m2/r3D.Gm1m2/r?。（其中G為萬有引力常量）15、一質(zhì)量為m的帶電粒子在電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場中，從靜止開始運(yùn)動，經(jīng)過時間t，速度為v。則粒子的電荷量為多少？（）A.mtv/EB.mtv/2EC.2mtv/ED.mtv2/E16、在一個光滑的水平面上，有兩個質(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m1一個水平向右的瞬時沖量I，此后彈簧的最大彈性勢能為多少？（）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)17、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(yùn)動，已知圓環(huán)的半徑為R，小球經(jīng)過最高點(diǎn)時的速度為v，要使小球能通過最高點(diǎn)，v至少為多少？（）A.√gRB.√2gRC.√3gRD.√5gR18、一個做平拋運(yùn)動的物體，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。則物體落地時的水平位移為多少？（）A.v0√(2h/g)B.v0√(2h/g)C.2v0√(h/g)D.v0√(h/2g)19、在研究物體的拋體運(yùn)動時，需要考慮重力和初速度的影響。當(dāng)一個物體以一定的初速度斜向上拋出時，在其上升過程中，以下哪個物理量不斷減?。浚ǎ〢.速度B.加速度C.水平方向的速度D.豎直方向的速度20、在波動光學(xué)中，光的干涉和衍射現(xiàn)象是重要的研究內(nèi)容。對于兩束相干光發(fā)生干涉，以下哪個條件是產(chǎn)生明顯干涉條紋的關(guān)鍵？（）A.光的頻率相同B.光的強(qiáng)度相同C.光的傳播方向相同D.光的偏振方向相同21、在一個光滑的水平面上，有兩個質(zhì)量相同的小球A和B，分別以速度vA和vB相向運(yùn)動，發(fā)生正碰，碰撞后兩球的速度分別為vA'和vB'，已知碰撞過程中沒有機(jī)械能損失，以下關(guān)于碰撞后兩球速度的表達(dá)式，正確的是？（）A.vA'=vB，vB'=vAB.vA'=-vA，vB'=-vBC.vA'=0，vB'=0D.vA'=（vA+vB）/2，vB'=（vA+vB）/222、在一個粗糙水平面上，有一個質(zhì)量為M的木板，木板上有一個質(zhì)量為m的物塊，物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為μ1，木板與地面之間的動摩擦因數(shù)為μ2，現(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運(yùn)動，經(jīng)過一段時間后，物塊與木板相對滑動，此時力F的大小為多少？（）A.μ1mg+μ2(M+m)gB.μ1mg+μ2MgC.μ1(M+m)g+μ2MgD.μ1mg+(μ1+μ2)Mg23、一個質(zhì)量為M的圓盤，繞通過圓心且垂直于盤面的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動。圓盤的半徑為R，則圓盤邊緣處一個質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)所受的向心力大小為多少？（）A.mω^2RB.Mω^2RC.m(Mω^2R)/MD.mωR^224、一個人站在體重秤上，從靜止開始迅速下蹲，在下蹲過程中，體重秤的示數(shù)如何變化？（）A.先變小后變大B.先變大后變小C.一直變大D.一直變小25、一個物體在力F的作用下沿粗糙斜面向上運(yùn)動，力F與斜面平行，已知斜面的傾角為θ，物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)為μ，力F的大小為F=mgsinθ+μmgcosθ，若物體從斜面底端運(yùn)動到頂端的位移為s，力F做功為多少？（）A.mgsinθsB.μmgcosθsC.(mgsinθ+μmgcosθ)sD.(mgsinθ-μmgcosθ)s26、有一輕質(zhì)杠桿，動力臂為L1，阻力臂為L2，動力為F1，阻力為F2。當(dāng)杠桿平衡時，下列關(guān)系式正確的是？（）A.F1L1=F2L2B.F1/L1=F2/L2C.F1L2=F2L1D.F1/L2=F2/L127、在彈性限度內(nèi)，彈簧的伸長量與所受拉力成正比，當(dāng)彈簧受到10N的拉力時伸長2cm，若拉力變?yōu)?0N，則彈簧伸長多少？（）A.4cmB.6cmC.8cmD.10cm28、在研究機(jī)械波的多普勒效應(yīng)時，以下關(guān)于多普勒效應(yīng)的描述，哪一項是錯誤的？（）A.當(dāng)波源與觀察者相互靠近時，觀察者接收到的頻率升高B.當(dāng)波源與觀察者相互遠(yuǎn)離時，觀察者接收到的頻率降低C.多普勒效應(yīng)只適用于聲波，不適用于電磁波D.多普勒效應(yīng)可以用于測量物體的運(yùn)動速度29、一個物體在水平面上做勻速圓周運(yùn)動，半徑為r，線速度為v，角速度為ω，向心加速度為a，周期為T，下列關(guān)系式中正確的是？（）A.v=ωrB.a=vωC.T=2πr/vD.ω=2π/T30、一物體在水平面上做勻減速直線運(yùn)動，初速度為v0，加速度大小為a，經(jīng)過時間t停止運(yùn)動，求物體在這段時間內(nèi)的位移是多少？（）A.v0t+1/2at2B.v0t-1/2at2C.v0tD.1/2at2二、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)分析萬有引力定律在天體力學(xué)中的應(yīng)用，探討行星、衛(wèi)星等天體的運(yùn)動規(guī)律，計算天體的質(zhì)量、軌道半徑、周期等物理量，解釋潮汐現(xiàn)象等與萬有引力相關(guān)的自然現(xiàn)象。2、（本題5分）詳細(xì)分析材料的疲勞裂紋擴(kuò)展規(guī)律和壽命預(yù)測方法，解釋Paris公式和裂紋擴(kuò)展速率曲線。探討疲勞裂紋的萌生、擴(kuò)展機(jī)制和影響因素，通過金屬構(gòu)件的疲勞試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行壽命預(yù)測和可靠性分析。3、（本題5分）全面論述靜電場中的高斯定理和環(huán)路定理的物理意義和應(yīng)用，解釋電場強(qiáng)度與電荷量的分布關(guān)系，分析在靜電場中電場力做功與路徑無關(guān)的特點(diǎn)，通過具體的電荷分布情況，計算電場強(qiáng)度和電勢。4、（本題5分）詳細(xì)分析摩擦學(xué)中的摩擦系數(shù)測定、潤滑機(jī)制和磨損過程，研究摩擦、潤滑和磨損之間的關(guān)系，結(jié)合機(jī)械運(yùn)動部件的實際情況，闡述摩擦學(xué)在減少能量損失和提高機(jī)械壽命方面的應(yīng)用。5、（本題5分）全面論述狹義相對論中的相對性原理和光速不變原理，探討時間膨脹、長度收縮等相對論效應(yīng)，分析在高速運(yùn)動情況下，牛頓力學(xué)的局限性和狹義相對論的修正，通過具體的物理實驗和現(xiàn)象，闡述狹義相對論的應(yīng)用和意義。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在彈性力學(xué)中，分析如何求解具有熱膨脹效應(yīng)的物體的應(yīng)力和應(yīng)變分布？2、（本題5分）分析在一個汽車在傾斜彎道上行駛的問題中，如何計算向心力、摩擦力和路面傾斜角度之間的關(guān)系？3、（本題5分）闡述在一個跳傘運(yùn)動員下落的過程中，如何考慮空氣阻力與速度的關(guān)系，并分析其運(yùn)動的最終狀態(tài)？4、（本題5分）分析在一個物塊在光滑斜面上自由下滑并與另一個靜止物塊發(fā)生彈性碰撞的問題中，如何計算碰撞后的速度和運(yùn)動方向？5、（本題5分）請闡述相對論中的相對性原理，并解釋其對