臺(tái)州職業(yè)技術(shù)學(xué)院《彈性力學(xué)》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)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共25個(gè)小題，每小題1分，共25分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、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(gè)質(zhì)量為m的物體。現(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(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。其振動(dòng)周期為多少？（）A.2π√(m/k)B.2π√(k/m)C.π√(m/k)D.π√(k/m)2、在一個(gè)光滑的水平面上，兩個(gè)質(zhì)量分別為m1和m2的物體通過一根輕繩相連，在水平拉力F的作用下一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為a，以下關(guān)于繩子拉力大小的表達(dá)式，正確的是？（）A.m1aB.m2aC.Fm1/（m1+m2）D.Fm2/（m1+m2）3、在光滑水平面上有兩個(gè)質(zhì)量相同的小球A和B，A球以速度v向右運(yùn)動(dòng)，B球靜止，兩球發(fā)生正碰后粘在一起，共同速度是多少？（）A.v/2B.vC.2vD.04、在動(dòng)力學(xué)問題中，加速度是一個(gè)重要的概念。以下關(guān)于加速度的描述，哪一個(gè)說法是錯(cuò)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5、在振動(dòng)的能量問題中，以下哪個(gè)因素不是決定振動(dòng)系統(tǒng)能量大小的因素？（）A.振幅的大小B.振動(dòng)的頻率C.系統(tǒng)的質(zhì)量D.振動(dòng)的初相位6、在相對(duì)論中，洛倫茲變換是描述不同慣性系之間時(shí)空坐標(biāo)變換的數(shù)學(xué)工具。當(dāng)兩個(gè)慣性系相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度較小時(shí)，洛倫茲變換可以近似為？（）A.伽利略變換B.牛頓變換C.麥克斯韋變換D.愛因斯坦變換7、在研究物體的振動(dòng)時(shí)，簡(jiǎn)諧振動(dòng)是一種常見的模型。對(duì)于一個(gè)做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的物體，以下哪個(gè)物理量決定了其振動(dòng)的周期？（）A.振幅B.初相位C.回復(fù)力系數(shù)D.最大速度8、一物體從斜面上的A點(diǎn)由靜止開始下滑，經(jīng)過B點(diǎn)后進(jìn)入水平面，最后停在C點(diǎn)，已知AB段和BC段的長度分別為L1和L2，物體在斜面上和水平面上的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1和μ2，物體從A點(diǎn)到C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，重力加速度為g，A點(diǎn)的高度h為多少？（）A.1/2gt^2-μ1gL1-μ2gL2B.1/2gt^2+μ1gL1+μ2gL2C.μ1gL1+μ2gL2-1/2gt^2D.(μ1gL1+μ2gL2-1/2gt^2)/g9、在剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)中，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是一個(gè)重要的物理量。對(duì)于一個(gè)由多個(gè)質(zhì)點(diǎn)組成的剛體，以下哪種情況會(huì)導(dǎo)致其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量增大？（）A.質(zhì)點(diǎn)向轉(zhuǎn)軸靠近B.質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量減小C.質(zhì)點(diǎn)分布遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸D.轉(zhuǎn)軸位置改變10、在材料力學(xué)中，胡克定律描述了應(yīng)力和應(yīng)變之間的線性關(guān)系。對(duì)于拉伸實(shí)驗(yàn)中的金屬材料，在彈性限度內(nèi)，以下哪個(gè)物理量與應(yīng)變成正比？（）A.應(yīng)力B.彈性模量C.屈服強(qiáng)度D.斷裂強(qiáng)度11、一個(gè)質(zhì)量為M的圓環(huán)，半徑為R，可繞通過環(huán)心的豎直軸無摩擦地轉(zhuǎn)動(dòng)，環(huán)上套有一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球與環(huán)之間用一根輕質(zhì)細(xì)繩相連，細(xì)繩不可伸長，現(xiàn)將小球從與環(huán)心等高的位置由靜止釋放，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，圓環(huán)的角速度為多少？（）A.√(2mgR/(M+m)R^2)B.√(2mgR/(M-m)R^2)C.√(mgR/(M+m)R^2)D.√(mgR/(M-m)R^2)12、在一個(gè)光滑的水平面上，有兩個(gè)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(gè)水平向右的瞬時(shí)沖量I，此后彈簧的最大彈性勢(shì)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)13、一質(zhì)量為m的物體從靜止開始自由下落，經(jīng)過時(shí)間t，重力加速度為g，以下關(guān)于物體下落高度的表達(dá)式，正確的是？（）A.gt^2/2B.2gt^2C.gt^2D.4gt^214、在流體力學(xué)中，邊界層理論對(duì)于研究流體在物體表面的流動(dòng)具有重要意義。在邊界層內(nèi)，流體的流速？（）A.沿物體表面逐漸增大B.沿物體表面逐漸減小C.與遠(yuǎn)離物體表面處的流速相同D.保持不變15、一個(gè)物體在水平面上做平拋運(yùn)動(dòng)，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，以下關(guān)于物體水平位移的表達(dá)式，正確的是？（）A.v0√(2h/g)B.v0√(h/2g)C.v0√(2h/g)D.2v0√(h/g)16、一質(zhì)量為m的物體在水平面上受到水平拉力F的作用做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，以下關(guān)于物體所受合力的表達(dá)式，正確的是？（）A.F-μmgB.FC.μmgD.F+μmg17、有一個(gè)質(zhì)量分布均勻的球體，半徑為R，總質(zhì)量為M。在距離球心為r（r<R）的位置處放置一個(gè)質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)，已知萬有引力常量為G，則質(zhì)點(diǎn)受到球體的萬有引力大小為多少？（）A.GMm/r^2B.GMmR^3/r^2C.GMmr/R^3D.GMm/(R^2+r^2)18、在研究波動(dòng)方程時(shí)，以下關(guān)于波的傳播速度的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.波的傳播速度由介質(zhì)的性質(zhì)決定B.不同頻率的波在同一介質(zhì)中傳播速度相同C.波的傳播速度與波源的振動(dòng)頻率成正比D.波在真空中的傳播速度是一個(gè)常數(shù)19、在振動(dòng)的合成中，兩個(gè)同頻率、同方向但振幅不同的簡(jiǎn)諧振動(dòng)合成后，其合振動(dòng)仍然是？（）A.簡(jiǎn)諧振動(dòng)B.阻尼振動(dòng)C.受迫振動(dòng)D.以上都不是20、一質(zhì)量為m的物體放在傾角為θ的斜面上，斜面與物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ?，F(xiàn)用一個(gè)平行于斜面向上的力F拉物體，使其沿斜面勻速向上運(yùn)動(dòng)。力F的大小為多少？（）A.mgsinθ+μmgcosθB.mgsinθ-μmgcosθC.μmgcosθ-mgsinθD.mgsinθ/(cosθ-μsinθ)21、一質(zhì)量為m的炮彈以初速度v0斜向上發(fā)射，發(fā)射角為θ。不計(jì)空氣阻力，炮彈上升的最大高度為多少？（）A.v02sin2θ/2gB.v02sin2θ/gC.v02cos2θ/2gD.v02cos2θ/g22、一個(gè)質(zhì)量為m的小球，用長為L的細(xì)繩懸掛在天花板上，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，角速度為ω，細(xì)繩與豎直方向的夾角為θ。則小球所受向心力的大小為多少？（）A.mω2LB.mω2LsinθC.mω2LcosθD.mgtanθ23、在一個(gè)固定的光滑圓弧軌道上，有一個(gè)質(zhì)量為m的小球從頂端由靜止下滑，圓弧軌道半徑為R，重力加速度為g，以下關(guān)于小球滑到軌道底端時(shí)速度大小的表達(dá)式，正確的是？（）A.√(gR)B.√(2gR)C.√(3gR)D.2√(gR)24、在研究物體的受力和運(yùn)動(dòng)時(shí)，摩擦力是不可忽視的因素。以下關(guān)于摩擦力的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.靜摩擦力的大小與外力有關(guān)，在一定范圍內(nèi)隨外力增大而增大B.滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度和壓力大小有關(guān)C.摩擦力的方向總是與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反D.摩擦力可以是動(dòng)力，也可以是阻力25、在一個(gè)豎直放置的封閉汽缸內(nèi)，有一定質(zhì)量的理想氣體。若氣體壓強(qiáng)保持不變，溫度升高，則氣體的體積如何變化？（）A.增大B.減小C.不變D.無法確定二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）在彈性力學(xué)中，分析如何處理具有非線性幾何變形的物體的應(yīng)力和應(yīng)變問題？2、（本題5分）在材料力學(xué)的壓桿穩(wěn)定問題中，詳細(xì)闡述如何確定壓桿的臨界載荷和穩(wěn)定性條件？3、（本題5分）分析在研究生物力學(xué)問題時(shí)，如何將力學(xué)原理應(yīng)用于人體骨骼、肌肉和關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)分析和疾病診斷？4、（本題5分）在波動(dòng)光學(xué)中，光的干涉現(xiàn)象是重要的研究內(nèi)容，請(qǐng)解釋光的干涉產(chǎn)生的條件，并舉例說明雙縫干涉實(shí)驗(yàn)的原理和結(jié)果。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一個(gè)物體從斜面上某點(diǎn)以10m/s的初速度水平拋出，斜面傾斜角為30°，重力加速度為10m/s2，求物體落到斜面上時(shí)的速度大小和方向。2、（本題5分）一個(gè)質(zhì)量為4kg的物體在水平地面上，受到一個(gè)與水平方向成60°角斜向下的力，力的大小為20N，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3，求物體在3s內(nèi)的位移。3、（本題5分）一個(gè)做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，初速度為8m/s，拋出點(diǎn)距離地面的高度為18m，求物體落地時(shí)的水平位移和豎直速度。4、（本題5分）一個(gè)質(zhì)量為8kg的物體在與水平方向成37°角的推力F=50N作用下，沿水平地面運(yùn)動(dòng)，動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4，求物體運(yùn)動(dòng)5m時(shí)推力做的功和摩擦力做的功。5、（本題5分）一粗細(xì)不均勻的水管，粗端橫截面積為0.05m2，水流速度為1.5m/s，細(xì)端橫截面積為0.025m2，求水在細(xì)端的流速。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）詳細(xì)論述相對(duì)論力學(xué)中的質(zhì)能關(guān)系，解釋質(zhì)量和能量的等價(jià)性以及其對(duì)物體運(yùn)動(dòng)和相互作用的影響。以高能粒子的加速、核反應(yīng)等為例，說明質(zhì)能關(guān)系的實(shí)際應(yīng)用。探討質(zhì)能關(guān)系在現(xiàn)代物理學(xué)和工程技術(shù)（如核能利用、粒子