華南理工大學《計算流體力學》2021-2022學年第一學期期末試卷

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《計算流體力學》2021-2022學年第一學期期末試卷題號一二三總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40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、在熱力學中，關于熱力學第一定律的表述，以下哪一項是錯誤的？A.系統(tǒng)內能的增量等于外界對系統(tǒng)所做的功與系統(tǒng)從外界吸收的熱量之和。B.該定律反映了能量的守恒和轉化關系。C.對于絕熱過程，外界對系統(tǒng)做功等于系統(tǒng)內能的增加。D.熱力學第一定律只適用于理想氣體，對實際氣體和液體不適用。2、在研究質點系的動力學問題時，質心運動定理有著重要的應用。對于一個由多個質點組成的系統(tǒng)，以下哪種情況下質心的加速度為零？A.系統(tǒng)所受合外力為零B.系統(tǒng)內各質點的加速度都為零C.系統(tǒng)內各質點的速度都為零D.系統(tǒng)的動量為零3、在相對論中，關于質量和能量的關系，愛因斯坦提出了著名的質能方程。根據(jù)質能方程，以下哪種說法是正確的？A.質量和能量可以相互轉化B.質量和能量是兩種不同的物理量，不能相互轉化C.質量就是能量，能量就是質量D.質量和能量沒有關系4、在一個粗糙水平面上，有一個質量為M的木板，木板上放置一個質量為m的物塊。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?，F(xiàn)對木板施加一個水平向右的力F，使木板和物塊一起向右加速運動。若物塊與木板相對靜止，則它們的加速度大小為多少？A.F/(M+m)B.(F-μ2(M+m)g)/(M+m)C.(F-μ1mg)/(M+m)D.(F-μ1mg-μ2(M+m)g)/(M+m)5、在一個粗糙水平面上，一個質量為M的物體在水平拉力F的作用下做勻加速直線運動，加速度為a。若拉力增大為2F，物體的加速度將變?yōu)槎嗌?？A.2aB.aC.0.5aD.4a6、一個質量為M、半徑為R的均勻球體，在其內部挖去一個半徑為R/2的小球體，剩余部分的質量為M'。已知萬有引力常量為G，則在距離大球心為r（r>R）處的引力場強度為多少？A.GM/r^2B.GM'/r^2C.G(M-M')/r^2D.G(M+M')/r^27、對于剛體的角動量守恒定律，以下哪種情況不滿足角動量守恒？A.剛體所受的合外力矩為零。B.剛體所受的合外力不為零，但合外力矩為零。C.剛體作勻速轉動。D.剛體所受的合外力矩不為零。8、在相對論力學中，以下哪個效應不是相對論力學與經(jīng)典力學的顯著區(qū)別？A.時間膨脹效應，運動的時鐘會變慢。B.長度收縮效應，運動的物體長度會變短。C.質量增加效應，物體的質量會隨著速度的增加而增大。D.引力紅移效應，在強引力場中光譜線會向紅端移動，而在經(jīng)典力學中不存在此現(xiàn)象。9、一個物體在水平面上做勻變速直線運動，初速度為v0，加速度為a，經(jīng)過時間t，以下關于物體位移的表達式，正確的是？A.v0t+at^2/2B.v0t-at^2/2C.v0t+at^2D.v0t-at^210、在研究梁的彎曲問題時，以下關于彎矩和剪力的描述，哪一項是不準確的？A.彎矩是力對梁橫截面產(chǎn)生的繞中性軸轉動的效應B.剪力是力在梁橫截面上產(chǎn)生的平行于橫截面的剪切效應C.彎矩和剪力的大小和分布與梁的載荷和支撐情況有關D.梁上某一點的彎矩和剪力總是同時達到最大值11、一個物體在水平面上做勻速圓周運動，半徑為r，線速度為v，角速度為ω，向心加速度為a，周期為T，下列關系式中正確的是？A.v=ωrB.a=vωC.T=2πr/vD.ω=2π/T12、對于剛體的平面運動，如果已知剛體上某一點的速度和加速度，以下哪個量不能直接求出？A.剛體的角速度。B.剛體的角加速度。C.剛體上另一點的速度。D.剛體所受的合力。13、在材料力學的組合變形問題中，以下哪種組合不是常見的組合形式？A.拉伸與彎曲的組合。B.壓縮與扭轉的組合。C.彎曲與扭轉的組合。D.拉伸與壓縮的組合。14、一個質量為M的楔形物塊放在水平地面上，楔形物塊的斜面是光滑的，在斜面上有一個質量為m的小物塊，現(xiàn)對小物塊施加一個平行于斜面向上的力F，使小物塊沿斜面向上做勻加速運動，若楔形物塊始終保持靜止，地面對楔形物塊的摩擦力大小和方向如何？A.水平向左，大小為FcosθB.水平向右，大小為FcosθC.水平向左，大小為FsinθD.為零15、在光的反射定律中，以下哪個因素不是影響反射光方向的？A.入射光的方向。B.反射面的形狀。C.入射光的波長。D.反射面的材質。16、一根長為L的均勻細桿，質量為M，可繞一端的水平軸O在豎直平面內自由轉動?，F(xiàn)將細桿從水平位置由靜止釋放，忽略空氣阻力，當細桿轉到豎直位置時，其角速度為多少？A.√(6g/L)B.√(3g/2L)C.√(2g/L)D.√(3g/L)17、在一個固定的斜面上，有一個物塊在平行于斜面的力F作用下向上運動，已知斜面傾角為θ，物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，以下關于物塊加速度大小的表達式，正確的是？A.（F-mgsinθ-μmgcosθ）/mB.（F-mgsinθ+μmgcosθ）/mC.（F+mgsinθ-μmgcosθ）/mD.（F+mgsinθ+μmgcosθ）/m18、有兩個力F1和F2，它們的合力大小為F，且F1=3N，F(xiàn)2=4N。若兩個力的夾角為60°，則合力F的大小為多少？A.5NB.7NC.√13ND.√19N19、一物體在力F的作用下沿粗糙水平面運動，力F做的功與哪些因素有關？A.力的大小和物體的位移；B.力的大小、物體的位移和力與位移的夾角；C.物體的位移和摩擦力；D.力的大小和摩擦力。20、在一個光滑水平面上，有三個質量分別為m1、m2、m3的物體，它們之間用輕質彈簧相連，處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)突然給m1一個水平向右的沖量I，在以后的運動過程中，彈簧的最大彈性勢能為多少？A.I^2/2(m1+m2+m3)B.I^2/2(m1+m2)C.I^2/2m1D.I^2/2(m2+m3)二、簡答題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）闡述在一個人推動一個箱子在粗糙斜面上緩慢上升的問題中，如何計算人的推力做功和箱子重力勢能的增加量？2、（本題10分）分析在一個物塊在有彈簧和摩擦力的水平面上運動的問題中，如何通過能量守恒和牛頓定律來確定物塊的最終位置？3、（本題10分）在彈性力學中，分析如何利用疊加原理求解復雜載荷作用下物體的應力和應變？4、（本題10分）分析在研究流固耦合問題時，如何建立流體和固體之間的相互作用方程，以及如何求解耦合系統(tǒng)的運動和變形？三、計算題（本大題共2個小題，共20分)1、（