蘭州石化職業(yè)技術大學《工程熱力學與傳熱學含流體力學基礎》2023-2024學年第二學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁蘭州石化職業(yè)技術大學《工程熱力學與傳熱學含流體力學基礎》

2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題2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、在研究剛體的定軸轉(zhuǎn)動動力學時，以下關于轉(zhuǎn)動定律的描述，哪一項是錯誤的？（）A.M=Jα，其中M是合外力矩，J是轉(zhuǎn)動慣量，α是角加速度B.轉(zhuǎn)動定律與牛頓第二定律形式相似C.對于繞定軸轉(zhuǎn)動的剛體，合外力矩越大，角加速度越大D.轉(zhuǎn)動慣量越大，角加速度越大2、一個質(zhì)量為m的物體在光滑的斜面上，斜面的傾角為α，以加速度a沿斜面下滑。則物體受到的支持力和摩擦力分別為多少？（）A.mgcosα，mgsinαB.mgcosα，masinαC.macosα，mgsinαD.macosα，masinα3、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械能損失，以下關于碰撞后兩球速度的表達式，正確的是？（）A.vA'=vB，vB'=vAB.vA'=-vA，vB'=-vBC.vA'=0，vB'=0D.vA'=（vA+vB）/2，vB'=（vA+vB）/24、一個質(zhì)量為m的物體以初速度v0豎直上拋，上升的最大高度是多少？（）A.v02/2gB.v02/gC.2v02/gD.g/v025、一質(zhì)量為m的帶電粒子在電場強度為E的勻強電場中，從靜止開始運動，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/E6、在一個豎直放置的光滑圓管內(nèi)，有一個小球可以在管內(nèi)自由運動，已知圓管半徑為R，小球質(zhì)量為m，重力加速度為g，當小球在最高點的速度為√(gR)時，以下關于小球?qū)A管壓力的說法，正確的是？（）A.壓力為零B.壓力為mgC.壓力為2mgD.壓力為3mg7、一物體在水平面上做勻變速直線運動，其速度-時間圖像是一條傾斜的直線，已知在t1時刻的速度為v1，在t2時刻的速度為v2，t1到t2時間內(nèi)的位移為s，該物體的加速度大小為多少？（）A.(v2-v1)/(t2-t1)B.2(v2-v1)/(t2-t1)C.(v2^2-v1^2)/2sD.(v2+v1)/(t2+t1)8、在一個均勻磁場中，有一根長度為L的導體棒以速度v垂直于磁場方向運動。若磁感應強度為B，導體棒兩端的感應電動勢為多少？（）A.BLvB.BLv/2C.2BLvD.09、在流體的流動形態(tài)中，以下哪個判別準則不是用來判斷流體是層流還是湍流的？（）A.雷諾數(shù)B.馬赫數(shù)C.管道的粗糙度D.流體的流速10、一個物體在水平面上做勻加速直線運動，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)/211、在一個絕熱的氣缸中，有一定質(zhì)量的理想氣體，氣體的壓強為P，體積為V，溫度為T。現(xiàn)對氣體緩慢加熱，使其體積增大到2V，此時氣體的壓強和溫度分別為多少？（假設氣體的比熱容為C）（）A.P/2，T/2B.P/2，2TC.P，2TD.P，T/212、在一個絕熱的汽缸中，有一定質(zhì)量的理想氣體，氣體的壓強為p，體積為V?，F(xiàn)對氣體緩慢加熱，使其體積增大到2V，氣體的壓強變?yōu)槎嗌伲浚僭O氣體的比熱容為定值）（）A.p/2B.pC.2pD.無法確定13、在熱力學循環(huán)過程中，以下哪個循環(huán)的效率不是取決于高溫熱源和低溫熱源的溫度？（）A.卡諾循環(huán)B.奧托循環(huán)C.斯特林循環(huán)D.任意一種循環(huán)的效率都只取決于高溫熱源和低溫熱源的溫度14、一個質(zhì)量為m的小球，用長度為L的細繩懸掛在天花板上?，F(xiàn)將小球拉至與豎直方向成θ角的位置由靜止釋放，當小球運動到最低點時，細繩的拉力大小為多少？（）A.mg(1-cosθ)B.mg(1+cosθ)C.mg(3-2cosθ)D.mg(3+2cosθ)15、在研究振動的合成時，以下關于同頻率、同方向振動合成的描述，哪一項是不正確的？（）A.合振動的振幅等于兩個分振動振幅之和B.合振動的頻率與分振動的頻率相同C.合振動的初相位由兩個分振動的初相位決定D.合振動的振幅可能大于、小于或等于分振動的振幅之和二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）分析在一個物體在液體中做非線性振動的問題中，如何運用非線性動力學理論來研究其運動規(guī)律？2、（本題5分）論述在一個帶電粒子在交叉的電場和磁場中做漂移運動的問題中，如何確定粒子的漂移速度和軌跡？3、（本題5分）闡述在一個兩個物體在光滑水平面上發(fā)生斜碰的問題中，如何運用動量守恒和機械能守恒來確定碰撞后的速度方向和大?。咳?、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）深入探討接觸問題中的赫茲理論和有限元分析方法，解釋接觸應力的分布和接觸變形的計算。通過滾珠軸承、齒輪接觸等實際例子比較赫茲理論和有限元分析的結果，討論接觸問題在工程中的復雜性和解決方法。2、（本題5分）深入分析微流體力學中的流動特性和控制方法，包括微通道中的流體流動、表面張力的作用和微流體器件的設計。探討在生物芯片、微機電系統(tǒng)中的應用和微流體力學的研究進展。3、（本題5分）詳細分析摩擦學中的摩擦系數(shù)測定、潤滑機制和磨損過程，研究摩擦、潤滑和磨損之間的關系，結合機械運動部件的實際情況，闡述摩擦學在減少能量損失和提高機械壽命方面的應用。4、（本題5分）詳細論述相對論力學中的質(zhì)能關系，解釋質(zhì)量和能量的等價性以及其對物體運動和相互作用的影響。以高能粒子的加速、核反應等為例，說明質(zhì)能關系的實際應用。探討質(zhì)能關系在現(xiàn)代物理學和工程技術（如核能利用、粒子加速器設計）中的重要意義，以及對我們理解宇宙和物質(zhì)本質(zhì)的啟示。5、（本題5分）深入探討彈性力學中的接觸問題，解釋接觸應力的分布和計算方法，分析彈性體之間的接觸對結構性能的影響，探討接觸問題在機械零件、巖土工程等領域的應用，并舉例說明如何處理復雜的接觸情況。四、計算題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）一個質(zhì)量為7kg的物體在水平地面上，受到一個與水平方向成53°角斜向上的拉力作用，拉力大小為50N，動摩擦因數(shù)為0.4，若物體從靜止開始運動10m，求拉力做功和摩擦力做功的差值。2、（本題10分）有一質(zhì)量為1