鐵門關(guān)職業(yè)技術(shù)學院《工程力學A（1）》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頁鐵門關(guān)職業(yè)技術(shù)學院《工程力學A（1）》

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20個小題，每小題1分，共20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、一個質(zhì)量為m的小球，用一根不可伸長的輕質(zhì)細繩懸掛在O點，將小球拉至A點由靜止釋放，小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動。已知OA與豎直方向的夾角為θ，重力加速度為g，若小球能通過圓周的最高點，則在最高點時小球的速度至少為多少？（）A.√(gL)B.√(gLsinθ)C.√(gLcosθ)D.√(gL(1-cosθ))3、一質(zhì)量為m的物體在光滑水平面上受到水平力F的作用，從靜止開始運動。經(jīng)過時間t，力F做功為W。若力F的大小不變，方向改為與原來相反，作用時間仍為t，力F做功為多少？（）A.-WB.WC.2WD.-2W4、在彈性力學中，應(yīng)力和應(yīng)變的關(guān)系對于材料的性能分析至關(guān)重要。對于一種各向同性的彈性材料，在受到單向拉伸時，以下哪個物理量反映了材料的變形程度？（）A.正應(yīng)力B.切應(yīng)力C.線應(yīng)變D.剪應(yīng)變5、一個物體在豎直方向上做自由落體運動，經(jīng)過A、B兩點的速度分別為v1、v2，A、B兩點的距離為h，以下關(guān)于物體經(jīng)過A、B兩點所用時間的表達式，正確的是？（）A.（v2-v1）/gB.（v2^2-v1^2）/（2gh）C.2h/（v2+v1）D.（v2-v1）/（2g）6、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)7、一質(zhì)點在x-y平面內(nèi)運動，其加速度為a=2i+3j（單位：m/s^2），初始速度為v0=3i-2j（單位：m/s），初始位置在原點。經(jīng)過2s，質(zhì)點的位置坐標為多少？（）A.(10i+4j)mB.(4i+10j)mC.(7i+4j)mD.(4i+7j)m8、在熱力學第一定律的應(yīng)用中，對于一個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9、在研究物體的直線運動時，一個物體沿直線運動，其位移與時間的關(guān)系為x=5t+2t^2（x以米為單位，t以秒為單位），以下關(guān)于該物體運動情況的說法中，正確的是？（）A.初速度為5m/sB.加速度為2m/s^2C.前2秒內(nèi)的位移為18mD.第3秒末的速度為11m/s10、一個做勻速圓周運動的物體，其線速度為v，半徑為r，角速度為ω。下列關(guān)系式中正確的是？（）A.v=ωrB.ω=vrC.v=r/ωD.r=vω11、一個質(zhì)量為m的小球，用長為L的細繩懸掛在天花板上。將小球拉至與豎直方向成θ角的位置由靜止釋放，忽略空氣阻力。當小球運動到最低點時，細繩對小球的拉力大小為多少？（）A.mg(1-cosθ)B.3mg-2mgcosθC.mg(3-2cosθ)D.mg(1+2cosθ)12、在流體力學中，雷諾數(shù)是一個用于判斷流體流動狀態(tài)的無量綱數(shù)。當雷諾數(shù)較小時，流體的流動狀態(tài)通常為？（）A.湍流B.層流C.過渡流D.無法確定13、在一個勻強磁場中，有一個邊長為L的正方形閉合線圈，線圈中通有電流I，磁感應(yīng)強度為B，以下關(guān)于線圈所受安培力大小的表達式，正確的是？（）A.0B.BILC.2BILD.√2BIL14、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。當水平力F作用在m1上時，兩物體一起做勻加速直線運動，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15、在相對論力學中，當一個物體的速度接近光速時，以下哪種效應(yīng)會變得顯著？（）A.時間膨脹效應(yīng)和長度收縮效應(yīng)B.質(zhì)量增加效應(yīng)和能量增加效應(yīng)C.同時的相對性和光速不變原理D.以上效應(yīng)均顯著16、一個質(zhì)量為m的衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，軌道半徑為r，地球的質(zhì)量為M，萬有引力常量為G，衛(wèi)星的線速度大小為多少？（）A.√GM/rB.√GM/r^2C.√GMm/rD.√GMm/r^217、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18、一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)過時間t后的速度是多少？（）A.v0+atB.v0-atC.v0t+1/2at2D.v0t-1/2at219、一根輕質(zhì)彈簧，原長為L0，勁度系數(shù)為k，一端固定在墻上，另一端連接一個質(zhì)量為m的物體?，F(xiàn)將物體拉離平衡位置一段距離x后由靜止釋放，物體做簡諧運動。其振動周期為多少？（）A.2π√(m/k)B.2π√(k/m)C.π√(m/k)D.π√(k/m)20、在波動光學中，光的偏振現(xiàn)象表明了光的橫波特性。對于自然光通過偏振片后，其光強會？（）A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）分析在研究巖土力學問題時，如何考慮土的物理性質(zhì)、力學特性和滲流現(xiàn)象來分析地基的穩(wěn)定性和承載能力？2、（本題5分）論述在一個物體在液體中做復雜振動（例如多個頻率疊加）的問題中，如何通過頻譜分析來理解其運動特征？3、（本題5分）分析在研究結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計時，如何建立目標函數(shù)和約束條件，運用優(yōu)化算法來尋找最優(yōu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)？4、（本題5分）分析在一個衛(wèi)星在受到其他天體引力干擾的情況下運動軌道發(fā)生變化的問題中，如何運用攝動理論來分析這種變化？5、（本題5分）對于一個承受高溫和高壓作用的容器，運用力學知識分析如何進行強度設(shè)計和安全性評估？三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個質(zhì)量為2.5kg的物體在光滑斜面上，斜面與水平面夾角為45°，現(xiàn)對物體施加一個沿斜面向上的力，使物體以加速度1.5m/s2沿斜面向上運動，求施加的力的大小。2、（本題5分）一粗細均勻的U形玻璃管，水平部分長25cm，豎直部分高15cm，管內(nèi)裝有水銀，封閉端空氣柱長8cm，大氣壓強為75cmHg，現(xiàn)緩慢將U形管旋轉(zhuǎn)90°，使開口向下，求此時封閉端空氣柱的長度。3、（本題5分）一物體從斜面上某點由靜止開始下滑，斜面長為8m，高為4m，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.15，g取10m/s2，求物體滑到斜面底端所用的時間。4、（本題5分）一輕質(zhì)桿長為1m，一端固定一個質(zhì)量為1kg的小球，另一端可繞O點在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，當小球在最高點的速度為2m/s時，求桿對小球的作用力是拉力還是支持力，大小是多少？5、（本題5分）一粗細均勻的U形玻璃管，水平部分長30cm，豎直部分高20cm，管內(nèi)裝有水銀，封閉端空氣柱長10cm，大氣壓強為76cmHg，現(xiàn)緩慢將U形管旋轉(zhuǎn)90°，使開口向下，求此時封閉端空氣柱的長度。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）全面論述熱力學中的理想氣體狀態(tài)方程，推導理想氣體狀態(tài)方程，解釋方程中各參數(shù)的物理意義，分析理想氣體在不同過程中的狀態(tài)變化，探討理想氣體狀態(tài)方程在氣體動力學、熱力學計算中的應(yīng)用。2、（本