廣西理工職業(yè)技術(shù)學(xué)院《工程力學(xué)C》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁廣西理工職業(yè)技術(shù)學(xué)院《工程力學(xué)C》

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一、單選題（本大題共30個(gè)小題，每小題1分，共30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、一個(gè)質(zhì)量為m的物體從高為h的斜面頂端由靜止滑下，滑到斜面底端時(shí)的速度為v，斜面傾角為θ，重力加速度為g，求物體下滑過程中克服摩擦力做的功是多少？（）A.mgh-1/2mv2B.1/2mv2-mghC.mghsinθD.mghcosθ2、一物體在粗糙水平面上受到水平力F的作用做直線運(yùn)動(dòng)，其加速度a與力F的關(guān)系圖像如圖所示。則物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為多少？（）A.直線的斜率B.直線在縱坐標(biāo)上的截距C.直線在橫坐標(biāo)上的截距D.無法確定3、一個(gè)質(zhì)量為m的物體在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為r，角速度為ω，求物體所受的向心力是多少？（）A.mωrB.mω2rC.mrω2D.mr2ω4、在研究振動(dòng)系統(tǒng)的阻尼時(shí)，以下關(guān)于阻尼振動(dòng)的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.阻尼振動(dòng)的振幅逐漸減小B.阻尼振動(dòng)的周期和頻率與無阻尼時(shí)相同C.阻尼越大，振幅減小得越快D.當(dāng)阻尼較小時(shí)，阻尼振動(dòng)的頻率略小于無阻尼振動(dòng)的頻率5、在材料力學(xué)中，壓桿穩(wěn)定是一個(gè)重要的問題。對于一根細(xì)長的壓桿，以下哪種因素會(huì)降低其穩(wěn)定性？（）A.增大壓桿的橫截面面積B.減小壓桿的長度C.選用彈性模量小的材料D.增加壓桿兩端的約束條件6、一質(zhì)點(diǎn)在x-y平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，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(diǎn)。經(jīng)過2s，質(zhì)點(diǎn)的位置坐標(biāo)為多少？（）A.(10i+4j)mB.(4i+10j)mC.(7i+4j)mD.(4i+7j)m7、在一個(gè)均勻磁場中，有一根長度為L的導(dǎo)體棒以速度v垂直于磁場方向運(yùn)動(dòng)。若磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)體棒兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢為多少？（）A.BLvB.BLv/2C.2BLvD.08、在研究剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量時(shí)，以下關(guān)于平行軸定理的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.剛體對某一軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等于剛體對通過質(zhì)心且與該軸平行的軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量加上剛體的質(zhì)量與兩軸間距離平方的乘積B.平行軸定理只適用于剛體繞固定軸的轉(zhuǎn)動(dòng)C.利用平行軸定理可以方便地計(jì)算剛體對不同軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量D.無論剛體的形狀如何，平行軸定理都適用9、一個(gè)質(zhì)量為m的小球，用不可伸長的輕繩系于O點(diǎn)，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)，繩子的拉力為F。若小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，繩子恰好斷裂，小球做平拋運(yùn)動(dòng)，落到水平地面上。已知圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，重力加速度為g，則小球平拋的水平距離為多少？（）A.2√R(F-5mg)/gB.2√R(5mg-F)/gC.2√R(F-3mg)/gD.2√R(3mg-F)/g10、在研究質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)，以下哪種運(yùn)動(dòng)不能直接用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式來描述？（）A.自由落體運(yùn)動(dòng)B.豎直上拋運(yùn)動(dòng)C.平拋運(yùn)動(dòng)D.斜拋運(yùn)動(dòng)11、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12、在機(jī)械波的傳播過程中，波的特性與介質(zhì)和波源的性質(zhì)密切相關(guān)。對于一列在均勻介質(zhì)中傳播的橫波，以下哪個(gè)因素決定了波的傳播速度？（）A.波源的振動(dòng)頻率B.波源的振動(dòng)幅度C.介質(zhì)的密度D.波的波長13、在彈性力學(xué)中，平面應(yīng)力問題和平面應(yīng)變問題具有不同的特點(diǎn)。對于一個(gè)很薄的平板，其受力情況更符合？（）A.平面應(yīng)力問題B.平面應(yīng)變問題C.既不是平面應(yīng)力問題也不是平面應(yīng)變問題D.以上都有可能14、在一個(gè)豎直放置的光滑圓環(huán)軌道內(nèi)，有一個(gè)小球在軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，已知圓環(huán)的半徑為R，小球經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)的速度為v，要使小球能通過最高點(diǎn)，v至少為多少？（）A.√gRB.√2gRC.√3gRD.√5gR15、在研究剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，角動(dòng)量守恒定律有著廣泛的應(yīng)用。當(dāng)一個(gè)旋轉(zhuǎn)的剛體不受外力矩作用時(shí)，以下哪個(gè)物理量保持不變？（）A.角速度B.角加速度C.轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能D.角動(dòng)量16、在研究振動(dòng)的能量時(shí)，以下關(guān)于簡諧振動(dòng)能量的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.簡諧振動(dòng)的能量與振幅的平方成正比B.簡諧振動(dòng)的能量是守恒的，不隨時(shí)間變化C.系統(tǒng)的動(dòng)能和勢能在振動(dòng)過程中相互轉(zhuǎn)化，但總能量不變D.振動(dòng)頻率越高，振動(dòng)能量越大17、在一個(gè)勻強(qiáng)磁場中，有一個(gè)帶電粒子以速度v垂直于磁場方向入射，電荷量為q，質(zhì)量為m，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，以下關(guān)于粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑的表達(dá)式，正確的是？（）A.mv/qBB.mqB/vC.mvB/qD.mq/vB18、一個(gè)質(zhì)量為m的物體在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)時(shí)的速度為v，半徑為r，重力加速度為g。要使物體能完成圓周運(yùn)動(dòng)，v應(yīng)滿足什么條件？（）A.v≥√(gr)B.v≤√(gr)C.v≥√(2gr)D.v≤√(2gr)19、一個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與了兩個(gè)方向相互垂直的簡諧運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)方程分別為x=A1sin(ωt)和y=A2sin(ωt+φ)。則質(zhì)點(diǎn)的軌跡方程為多少？（）A.x2/A12+y2/A22=1B.(x/A1)2+(y/A2)2=1C.(x/A1)2-(y/A2)2=1D.x2/A12-y2/A22=120、在一個(gè)光滑的斜面上，有一個(gè)質(zhì)量為M的物體由靜止開始下滑，斜面的傾角為θ，重力加速度為g，以下關(guān)于物體下滑加速度的表達(dá)式，正確的是？（）A.gsinθB.gcosθC.gtanθD.g/cosθ21、一質(zhì)量為m的汽車在水平路面上以速度v勻速行駛，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為P，求汽車所受的阻力是多少？（）A.P/vB.v/PC.mgD.mg/v22、一物體從高處自由下落，經(jīng)過時(shí)間t落地。若將物體的下落高度增加一倍，其他條件不變，物體落地所需的時(shí)間將變?yōu)槎嗌?？（）A.√2tB.2tC.2√2tD.4t23、在一個(gè)豎直上拋運(yùn)動(dòng)中，物體經(jīng)過拋出點(diǎn)上方h高處時(shí)的速度大小為v。則物體從拋出到經(jīng)過h高處所用的時(shí)間為多少？（）A.(v-√v2-2gh)/gB.(v+√v2-2gh)/gC.(v-√v2+2gh)/gD.(v+√v2+2gh)/g24、一個(gè)質(zhì)量為M的長木板放在光滑水平面上，一質(zhì)量為m的小物塊以初速度v0滑上木板。木板與物塊間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，經(jīng)過一段時(shí)間后，物塊與木板相對靜止。在這個(gè)過程中，系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為多少？（）A.μmg×v02/2B.μmg×v02/2(M+m)C.μmg×v02/2(M-m)D.μmg×v02/2(M+m)225、一質(zhì)點(diǎn)在x-y平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)方程為x=3t，y=4t^2，其中x和y的單位為m，t的單位為s。則在t=2s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的加速度大小為多少？（）A.8m/s^2B.6m/s^2C.4m/s^2D.2m/s^226、在光的衍射現(xiàn)象中，以下哪個(gè)條件不是產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的必要條件？（）A.障礙物或孔隙的尺寸與光的波長相當(dāng)B.光源發(fā)出的光是單色光C.觀察衍射現(xiàn)象的距離足夠遠(yuǎn)D.衍射屏后的空間足夠大27、在流體力學(xué)中，勢流理論是研究無旋流動(dòng)的一種方法。對于一個(gè)無旋流動(dòng)，其速度勢滿足？（）A.拉普拉斯方程B.泊松方程C.熱傳導(dǎo)方程D.波動(dòng)方程28、一個(gè)質(zhì)量為m的汽車在半徑為R的彎道上以速度v行駛，若路面與輪胎之間的最大靜摩擦力為fmax，為了保證汽車不發(fā)生側(cè)滑，v應(yīng)滿足什么條件？（）A.v≤√fmaxR/mB.v≥√fmaxR/mC.v≤√fmaxm/RD.v≥√fmaxm/R29、一質(zhì)量為m的物體在水平拉力F作用下沿粗糙水平面運(yùn)動(dòng)，動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，拉力F隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示，以下關(guān)于物體在0-t0時(shí)間內(nèi)位移大小的表達(dá)式，正確的是？（圖像自行想象）（）A.（F0-μmg）t0^2/2mB.（F0-μmg）t0^2/2C.（F0t0-μmg）t0/2D.（F0t0-μmg）t0/2m30、在一個(gè)光滑的水平面上，有三個(gè)質(zhì)量均為m的物塊A、B、C，排成一條直線，A、B之間和B、C之間分別用一根輕質(zhì)彈簧連接。現(xiàn)對A施加一個(gè)水平向右的力F，使三個(gè)物塊一起向右運(yùn)動(dòng)。已知彈簧的勁度系數(shù)均為k，則A、B之間彈簧的伸長量為多少？（）A.F/2kB.F/3kC.2F/3kD.F/k二、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）深入探討風(fēng)工程中的風(fēng)振響應(yīng)和風(fēng)致疲勞，解釋結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用下的振動(dòng)特性和疲勞損傷機(jī)理。分析高聳結(jié)構(gòu)（如煙囪、輸電塔）、大跨度橋梁的風(fēng)振響應(yīng)和疲勞壽命，通過風(fēng)洞試驗(yàn)和現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)討論風(fēng)振控制和抗疲勞設(shè)計(jì)方法。2、（本題5分）深入探討非線性光學(xué)中的倍頻效應(yīng)和和頻效應(yīng)，包括其物理機(jī)制和應(yīng)用。解釋非線性極化率在產(chǎn)生倍頻和和頻光中的作用。分析相位匹配條件對非線性光學(xué)過程效率的影響。通過激光技術(shù)、光學(xué)通信等實(shí)際應(yīng)用，探討非線性光學(xué)效應(yīng)在現(xiàn)代光學(xué)中的重要性和發(fā)展前景。3、（本題5分）深入論述廣義相對論的基本原理和引力場方程，包括等效原理、時(shí)空彎曲的概念，引力場方程的形式和意義。分析廣義相對論在解釋水星近日點(diǎn)進(jìn)動(dòng)、引力透鏡等現(xiàn)象中的應(yīng)用，探討引力波的探測和廣義相對論的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。4、（本題5分）全面論述交流電路中的功率因數(shù)和無功功率，包括功率因數(shù)的定義、計(jì)算方法，無功功率的概念和作用。分析提高功率因數(shù)的方法和意義，探討功率因數(shù)和無功功率在電力傳輸和用電設(shè)備中的影響。5、（本題5分）詳細(xì)論述熱力學(xué)中的相變過程，包括固-液、液-氣和固-氣相變的特點(diǎn)和熱力學(xué)規(guī)律。解釋相變過程中的潛熱、相變溫度和相平衡條件。分析相變過程中的熵變和自由能變化。通過水的相變、金屬的凝固和熔化等實(shí)際例子，探討相變過程在材料科學(xué)和工程中的應(yīng)用和控制方法。三、簡答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）分析在一個(gè)物塊在斜面上受到一個(gè)變力作用的問題中，如何運(yùn)用牛頓定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式來求解物塊的運(yùn)動(dòng)情況？2、（本題5分）論述在一個(gè)物體在液體中做復(fù)雜振動(dòng)（例如多個(gè)頻率疊加）的問題中，如何通過頻譜分析來理解其運(yùn)動(dòng)特征？3、（本題5分）論述在研究爆炸力學(xué)問題時(shí)，如何分析爆炸產(chǎn)生的沖擊波傳播、物體的破壞和防護(hù)措施？4、（本題5分）探討在研究斷裂力學(xué)中的裂紋尖端場時(shí)，如何運(yùn)用漸近分