泉州華光職業(yè)學(xué)院《流體力學(xué)核心貫通》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15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、在一個光滑的水平面上，有兩個質(zhì)量分別為m1和m2的小球，中間用一根輕質(zhì)彈簧相連，彈簧處于原長?，F(xiàn)給m1一個水平向右的速度v0，m2靜止，當(dāng)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)2、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(guān)于物體下落高度的表達式，正確的是？（）A.gt^2/2B.2gt^2C.gt^2D.4gt^23、對于振動的合成，如果兩個簡諧振動的頻率相差很大，以下哪種情況會發(fā)生？（）A.產(chǎn)生拍現(xiàn)象，振幅出現(xiàn)周期性的強弱變化B.合成振動仍然是簡諧振動C.合成振動是復(fù)雜的非周期性振動D.無法確定合成振動的性質(zhì)4、在豎直平面內(nèi)做圓周運動的物體，在最高點和最低點時繩子的拉力差是多少？（）A.6mgB.5mgC.4mgD.3mg。（假設(shè)物體質(zhì)量為m，重力加速度為g）5、在研究剛體的轉(zhuǎn)動時，角動量守恒定律有著廣泛的應(yīng)用。當(dāng)一個旋轉(zhuǎn)的剛體不受外力矩作用時，以下哪個物理量保持不變？（）A.角速度B.角加速度C.轉(zhuǎn)動動能D.角動量6、一個質(zhì)量為m的物體在一個與水平方向成θ角的拉力F作用下，沿水平地面做勻速直線運動。已知物體與地面間的動摩擦因數(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(guān)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8、在一個水平向右的勻強電場中，有一個帶正電的粒子以初速度v0水平向左拋出。已知電場強度為E，粒子質(zhì)量為m，重力加速度為g。粒子在電場中的運動軌跡是怎樣的？（）A.直線B.拋物線C.圓周D.無法確定9、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°10、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?，F(xiàn)對木板施加一個水平拉力F，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。若物塊相對木板靜止，F(xiàn)應(yīng)滿足什么條件？（）A.F>μ1mgB.F>(μ1+μ2)(M+m)gC.F>μ2(M+m)gD.F>[μ1mg+μ2(M+m)g]11、在研究熱力學(xué)過程中的絕熱過程時，以下關(guān)于絕熱過程的描述，哪一項是不準(zhǔn)確的？（）A.絕熱過程中，系統(tǒng)與外界沒有熱量交換B.絕熱過程中，系統(tǒng)的內(nèi)能變化等于外界對系統(tǒng)做的功C.絕熱膨脹時，系統(tǒng)溫度降低；絕熱壓縮時，系統(tǒng)溫度升高D.絕熱過程一定是等熵過程12、在熱力學(xué)過程中，等壓過程、等容過程和等溫過程具有不同的特點。對于理想氣體的等壓膨脹過程，以下哪個物理量增大？（）A.內(nèi)能B.壓強C.溫度D.體積13、在動力學(xué)問題中，加速度是一個重要的概念。以下關(guān)于加速度的描述，哪一個說法是錯誤的？（）A.加速度是描述物體速度變化快慢的物理量B.加速度的方向與速度變化量的方向相同C.加速度的大小與速度的大小沒有必然聯(lián)系D.加速度增大，速度一定增大14、一質(zhì)點做平拋運動，初速度為v0，拋出點的高度為h，重力加速度為g，質(zhì)點落地時的水平位移為多少？（）A.v0√(2h/g)B.v0√(h/2g)C.2v0√(h/g)D.v0√(2gh)15、在一個豎直懸掛的彈簧下端掛一個質(zhì)量為m的物體，彈簧伸長了x。若將物體向下拉一段距離后由靜止釋放，物體做簡諧運動。則其振動的振幅為多少？（）A.xB.2xC.x/2D.無法確定二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）分析在一個兩個物體在水平面上碰撞后結(jié)合在一起運動的問題中，如何運用動量守恒和能量守恒來計算共同速度和動能損失？2、（本題5分）闡述在一個兩個質(zhì)量不同的物體通過繩子連接在斜面上運動的問題中，如何分析繩子張力的變化和兩個物體的加速度？3、（本題5分）材料力學(xué)中，解釋如何通過應(yīng)變花測量物體表面的復(fù)雜應(yīng)變狀態(tài)，并進行應(yīng)力分析？4、（本題5分）在彈性力學(xué)中，分析如何利用應(yīng)力函數(shù)求解平面應(yīng)力問題，并舉例說明其應(yīng)用？三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）深入探討熱力學(xué)中的玻爾茲曼分布，推導(dǎo)玻爾茲曼分布公式，解釋其物理意義和應(yīng)用條件，分析分子在不同能量狀態(tài)下的分布規(guī)律，研究玻爾茲曼分布在統(tǒng)計熱力學(xué)、熱平衡問題中的應(yīng)用。2、（本題5分）深入探討牛頓流體和非牛頓流體的流動特性，解釋牛頓流體的粘度定義和非牛頓流體的流變特性，分析牛頓流體和非牛頓流體在管道流動、食品加工、生物流體等領(lǐng)域的應(yīng)用，并舉例說明如何區(qū)分和測量不同類型的流體。3、（本題5分）深入分析靜力學(xué)中的平衡問題，包括平面力系和空間力系的平衡方程的建立和應(yīng)用。討論物體在不同約束條件下的受力分析方法，以及如何通過平衡方程求解未知力。4、（本題5分）詳細分析波動在聲學(xué)隱身中的應(yīng)用，包括聲學(xué)超材料的設(shè)計和原理，探討聲波在隱身結(jié)構(gòu)中的傳播和散射特性，研究聲學(xué)隱身技術(shù)的實現(xiàn)方法和性能評估，以及聲學(xué)隱身在軍事、航空航天等領(lǐng)域的潛在應(yīng)用。5、（本題5分）深入探討流體力學(xué)中的湍流現(xiàn)象和建模方法，分析湍流的產(chǎn)生機制、特性和統(tǒng)計規(guī)律。研究湍流模型的建立和數(shù)值模擬方法，探討湍流在航空航天、能源工程中的應(yīng)用。四、計算題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）在一水平放置的光滑U形金屬導(dǎo)軌上，有一質(zhì)量為0.6kg、電阻為1.2Ω的導(dǎo)體棒，在垂直導(dǎo)軌平面的勻強磁場中以5m/s的速度向右勻速運動，磁感應(yīng)強度為1.2T，導(dǎo)軌間距為0.6m，求導(dǎo)體棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和電流。2、（本題10分）一個半徑為0.6m的光滑圓環(huán)豎直放置，質(zhì)量為0.6kg的小球在圓環(huán)內(nèi)做圓周運動，通過最高點時的速度為2.5m/s，求小球在最低點時對圓環(huán)的壓力。3、（本題10分）一個質(zhì)量為4kg的物體在水平地面上，受到一個與水平方向成60°角斜向下的力，力的大小為20N