湛江科技學院《熱工基礎(chǔ)與流體力學》2023-2024學年第二學期期末試卷VIP

站名：站名：年級專業(yè)：姓名：學號：凡年級專業(yè)、姓名、學號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記?！堋狻€…………第1頁，共1頁湛江科技學院《熱工基礎(chǔ)與流體力學》

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25個小題，每小題1分，共25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、在一個豎直平面內(nèi)，有一個半徑為R的光滑圓形軌道，一質(zhì)量為m的物體在軌道內(nèi)做圓周運動。已知在最高點時，物體對軌道的壓力為零，重力加速度為g，則物體在最低點時的速度大小為多少？（）A.√(5gR)B.√(3gR)C.√(gR)D.√(2gR)2、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)3、在一個勻強磁場中，有一個通電導(dǎo)線框，導(dǎo)線框的邊長分別為L1和L2，電流為I，磁感應(yīng)強度為B，導(dǎo)線框平面與磁場方向垂直。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.04、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5、一個物體從高處自由下落，經(jīng)過A、B兩點的速度分別為vA、vB，A、B兩點間的距離為h。則物體經(jīng)過A、B兩點所用的時間為多少？（）A.(vB-vA)/gB.(vB+vA)/gC.(vB2-vA2)/2ghD.(vB2-vA2)/g6、一質(zhì)點做曲線運動，在某一時刻的速度方向和合力方向的夾角為θ。當θ為銳角時，質(zhì)點的運動情況是怎樣的？（）A.速度增大，加速度增大B.速度增大，加速度減小C.速度減小，加速度增大D.速度減小，加速度減小7、在流體力學中，伯努利方程有著廣泛的應(yīng)用。當理想流體在水平管道中做穩(wěn)定流動時，以下哪種情況會導(dǎo)致管道某一處的壓強減小？（）A.流速增大B.流速減小C.管道橫截面積增大D.流體密度增大8、在相對論力學中，以下關(guān)于時間膨脹和長度收縮的描述，哪一項是不準確的？（）A.運動的時鐘會變慢，即時間膨脹B.運動的物體在運動方向上長度會收縮C.時間膨脹和長度收縮效應(yīng)只有在物體接近光速時才明顯D.時間膨脹和長度收縮是相對的，取決于觀察者的參考系9、在振動系統(tǒng)中，共振現(xiàn)象是一種特殊的情況。當驅(qū)動力的頻率與系統(tǒng)的固有頻率相等時，以下哪個物理量會達到最大值？（）A.振幅B.速度C.加速度D.能量10、一根輕質(zhì)彈簧，原長為L0，勁度系數(shù)為k?，F(xiàn)將彈簧一端固定，另一端施加一個水平向右的力F，使彈簧伸長到L。則力F所做的功為多少？（）A.1/2k(L-L0)^2B.k(L-L0)^2C.1/2kL^2-1/2kL0^2D.kL^2-kL0^211、一質(zhì)量為m的帶電粒子在電場中從靜止開始運動，經(jīng)過時間t，電場力做功為W，以下關(guān)于粒子末速度大小的表達式，正確的是？（）A.√(2W/m)B.√(W/m)C.2√(W/m)D.4√(W/m)12、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。現(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)13、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)m14、一物體在光滑水平面上受到兩個互相垂直的力F1和F2的作用，F(xiàn)1=3N，F(xiàn)2=4N，物體的加速度大小為多少？（）A.5m/s^2B.7m/s^2C.1m/s^2D.25m/s^215、一個質(zhì)點在x軸上運動，其加速度a與位置x的關(guān)系為a=2+6x，若質(zhì)點在x=0處的速度為v0，質(zhì)點的速度v與x的關(guān)系為多少？（）A.v^2=v0^2+2x+3x^2B.v^2=v0^2+2x^2+3x^3C.v^2=v0^2+4x+6x^2D.v^2=v0^2+4x^2+6x^316、在研究質(zhì)點的運動時，以下哪種運動不能直接用勻變速直線運動的公式來描述？（）A.自由落體運動B.豎直上拋運動C.平拋運動D.斜拋運動17、在材料力學中，剪切變形是一種常見的變形形式。對于一個受剪切作用的矩形截面桿件，以下哪個位置的剪應(yīng)力最大？（）A.截面中心B.截面邊緣C.截面的角點D.整個截面剪應(yīng)力均勻分布18、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19、在研究振動系統(tǒng)的阻尼時，以下關(guān)于阻尼振動的描述，哪一項是不正確的？（）A.阻尼振動的振幅逐漸減小B.阻尼振動的周期和頻率與無阻尼時相同C.阻尼越大，振幅減小得越快D.當阻尼較小時，阻尼振動的頻率略小于無阻尼振動的頻率20、一質(zhì)量為m的物體在粗糙水平面上，受到水平拉力F作用，從靜止開始運動。已知拉力F隨時間t變化的圖像如圖所示，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ。在0-t0時間內(nèi)，拉力F的沖量為多少？（）A.圖線與t軸圍成的面積B.1/2Ft0C.Ft0D.無法確定21、一個質(zhì)量為m的物體放在光滑水平面上，受到一個水平力F的作用，物體的加速度為多少？（）A.F/mB.m/FC.F+mD.F-m22、在材料力學中，應(yīng)力集中現(xiàn)象會對構(gòu)件的強度產(chǎn)生影響。在構(gòu)件的幾何形狀發(fā)生突變處，以下哪個物理量會顯著增大？（）A.正應(yīng)力B.切應(yīng)力C.應(yīng)變D.位移23、在流體力學的阻力計算中，以下哪個因素不是影響阻力大小的主要因素？（）A.流體的流速B.物體的形狀C.流體的密度D.重力加速度24、在一個光滑的斜面上，有一個物塊在重力和水平力F共同作用下沿斜面下滑，斜面傾角為θ，以下關(guān)于物塊加速度大小的表達式，正確的是？（）A.（Fcosθ+mgsinθ）/mB.（Fsinθ+mgsinθ）/mC.（Fcosθ-mgsinθ）/mD.（Fsinθ-mgsinθ）/m25、在一個均勻電場中，放入一個電偶極子，電偶極矩為p，電場強度為E，電偶極子所受的力矩為多少？（）A.p×EB.p·EC.E×pD.0二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）分析在一個物體在電場和重力場疊加的區(qū)域中做曲線運動的問題中，如何通過電場線和等勢面來判斷物體的運動方向和速度變化？2、（本題5分）對于一個承受復(fù)雜載荷的薄板結(jié)構(gòu)，運用力學知識分析如何使用板殼理論進行應(yīng)力和變形分析？3、（本題5分）從理論力學角度，闡述如何分析帶有鉸鏈和滑塊的機構(gòu)的運動和受力情況？4、（本題5分）請闡述胡克定律的內(nèi)容，并解釋其在彈性材料受力分析中的應(yīng)用，同時說明如何通過實驗來驗證胡克定律。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一粗細均勻的水平管道，其中有水在流動，已知管道某一段的橫截面積為0.03m2，水流速度為3m/s，水的密度為1000kg/m3，求這段管道5s內(nèi)流過的水的體積。2、（本題5分）一個人站在電梯里的體重秤上，電梯從靜止開始加速上升，加速度大小為2m/s2，已知人的質(zhì)量為70kg，求體重秤示數(shù)與人的重力的比值。3、（本題5分）在一個豎直放置的光滑圓環(huán)軌道內(nèi)，有一個質(zhì)量為2kg的小球，小球在最高點時的速度為3m/s，圓環(huán)半徑為2m，求小球在最低點時對軌道的壓力。4、（本題5分）一根輕質(zhì)彈簧，其勁度系數(shù)為500N/m，一端固定在墻上，另一端連接一個質(zhì)量為2kg的物體，物體在光滑水平面上做簡諧運動，振幅為0.2m，求物體的最大速度。5、（本題5分）有一質(zhì)量為1.8kg的物體在一個豎直放置的光滑圓環(huán)上做圓周運動，圓環(huán)半徑為1.5m，物體通過最高點時的速度為3√2m/s，g取10m/s2，求物體在最低點時對圓環(huán)的壓力。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）詳細論述拉格朗日方程和哈密頓原理在分析力學中的地位和應(yīng)用。解釋拉格朗日方程的推導(dǎo)思路和形式，以及如何通過廣義坐標和廣義力來描述系統(tǒng)的運動。闡述哈密頓原理的物理內(nèi)涵和變分方法，以及如何從哈密頓原理導(dǎo)出哈密頓正則方程。通過具體的力學系