四川大學(xué)錦江學(xué)院《武器發(fā)射流體力學(xué)》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頁四川大學(xué)錦江學(xué)院《武器發(fā)射流體力學(xué)》

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批閱人一、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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、一根長為L的均勻細(xì)桿，質(zhì)量為M，可繞一端的水平軸O自由轉(zhuǎn)動。當(dāng)細(xì)桿從水平位置由靜止下擺到豎直位置時(shí)，其角速度為多少？（重力加速度為g）（）A.√(3g/2L)B.√(6g/L)C.√(3g/L)D.√(6g/2L)2、一個質(zhì)量為m的物體在水平面上做勻速圓周運(yùn)動，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.mr2ω3、一個物體在三個共點(diǎn)力F1、F2、F3的作用下處于平衡狀態(tài)，其中F1=3N，F(xiàn)2=4N，若F3的大小為5N，則F1和F2的夾角為多少？（）A.30°B.45°C.60°D.90°4、在研究萬有引力定律時(shí)，以下關(guān)于引力常量G的描述，哪一項(xiàng)是錯誤的？（）A.G是一個常量，其數(shù)值由實(shí)驗(yàn)測定B.G的數(shù)值在國際單位制中是6.67×10^-11N·m^2/kg^2C.引力常量G的大小與物體的質(zhì)量和距離無關(guān)D.不同的天體系統(tǒng)中，引力常量G的數(shù)值可能不同5、在分析剛體的平面運(yùn)動時(shí)，以下關(guān)于瞬心的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.瞬心是剛體平面運(yùn)動時(shí)速度為零的點(diǎn)B.不同時(shí)刻剛體的瞬心位置可能不同C.瞬心的速度一定為零，但加速度不一定為零D.只要知道瞬心的位置，就可以確定剛體上各點(diǎn)的速度大小和方向6、一個物體在豎直方向上做拋體運(yùn)動，以下關(guān)于物體在上升和下降過程中經(jīng)過同一高度時(shí)速度大小的說法，正確的是？（）A.上升時(shí)速度大B.下降時(shí)速度大C.速度大小相等D.速度大小關(guān)系不確定7、一物體在水平面上做勻變速直線運(yùn)動，加速度大小為a，經(jīng)過一段時(shí)間t，速度大小由v0變?yōu)関。則這段時(shí)間內(nèi)物體的平均速度為多少？（）A.(v0+v)/2B.(v-v0)/2C.(v0-v)/2D.(v0+v)/t8、在熱力學(xué)第一定律中，系統(tǒng)內(nèi)能的變化與做功和傳熱有關(guān)。對于一個絕熱系統(tǒng)，以下哪種情況會導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)能增加？（）A.外界對系統(tǒng)做功B.系統(tǒng)對外界做功C.系統(tǒng)與外界進(jìn)行熱傳遞D.以上情況均不會9、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(dāng)對m1施加一個水平向右的拉力F時(shí)，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。已知彈簧的勁度系數(shù)為k，此時(shí)彈簧的伸長量為x。若突然撤去拉力F，則在撤去拉力的瞬間，m1的加速度大小為多少？（）A.F/m1B.kx/m1C.F-kx/m1D.kx-F/m110、在一個粗糙水平面上，有一個質(zhì)量為M的木板，木板上有一個質(zhì)量為m的物塊?，F(xiàn)對木板施加一個水平拉力F，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。若物塊相對木板靜止，F(xiàn)應(yīng)滿足什么條件？（）A.F>μ1mgB.F>(μ1+μ2)(M+m)gC.F>μ2(M+m)gD.F>[μ1mg+μ2(M+m)g]11、在流體的流動形態(tài)中，以下哪個判別準(zhǔn)則不是用來判斷流體是層流還是湍流的？（）A.雷諾數(shù)B.馬赫數(shù)C.管道的粗糙度D.流體的流速12、在一個水平向右的勻強(qiáng)電場中，有一個帶正電的粒子，電荷量為q，質(zhì)量為m，電場強(qiáng)度為E。若粒子以初速度v0水平向右拋出，忽略重力，粒子在水平方向做勻加速直線運(yùn)動，則粒子在水平方向的加速度大小為多少？（）A.qE/mB.v0qE/mC.qEv0/mD.qE^2/m13、一個質(zhì)量為m的小球，用長為L的細(xì)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(dāng)小球運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí)，細(xì)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)14、在研究質(zhì)點(diǎn)系的動力學(xué)問題時(shí)，質(zhì)心運(yùn)動定理有著重要的應(yīng)用。對于一個由多個質(zhì)點(diǎn)組成的系統(tǒng)，以下哪種情況下質(zhì)心的加速度為零？（）A.系統(tǒng)所受合外力為零B.系統(tǒng)內(nèi)各質(zhì)點(diǎn)的加速度都為零C.系統(tǒng)內(nèi)各質(zhì)點(diǎn)的速度都為零D.系統(tǒng)的動量為零15、一個質(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.mghcosθ16、在研究質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動時(shí)，常常需要用到運(yùn)動學(xué)方程。對于勻變速直線運(yùn)動，以下哪個運(yùn)動學(xué)公式是錯誤的？（）A.v=v0+atB.s=v0t+1/2at^2C.v^2=v0^2+2asD.s=(v+v0)t/2，其中v是末速度，v0是初速度17、在彈性限度內(nèi)，彈簧的伸長量與所受拉力成正比，當(dāng)彈簧受到10N的拉力時(shí)伸長2cm，若拉力變?yōu)?0N，則彈簧伸長多少？（）A.4cmB.6cmC.8cmD.10cm18、一個質(zhì)點(diǎn)在x軸上運(yùn)動，其加速度a與位置x的關(guān)系為a=2+6x，若質(zhì)點(diǎn)在x=0處的速度為v0，質(zhì)點(diǎn)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^319、在研究熱力學(xué)過程中的絕熱過程時(shí)，以下關(guān)于絕熱過程的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.絕熱過程中，系統(tǒng)與外界沒有熱量交換B.絕熱過程中，系統(tǒng)的內(nèi)能變化等于外界對系統(tǒng)做的功C.絕熱膨脹時(shí)，系統(tǒng)溫度降低；絕熱壓縮時(shí)，系統(tǒng)溫度升高D.絕熱過程一定是等熵過程20、一個質(zhì)量為m的物體在水平地面上，受到與水平方向成θ角的拉力F作用，物體與地面間的動摩擦因數(shù)為μ。當(dāng)物體做勻速直線運(yùn)動時(shí)，拉力F的大小為多少？（）A.μmg/(cosθ+μsinθ)B.μmg/(cosθ-μsinθ)C.μmg/(sinθ+μcosθ)D.μmg/(sinθ-μcosθ)21、一輕繩一端系一質(zhì)量為m的小球，另一端固定在O點(diǎn)，小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，在最低點(diǎn)時(shí)，繩子的拉力是多少？（）A.mgB.mg+mv2/rC.mg-mv2/rD.mv2/r。（其中r為圓的半徑，v為小球在最低點(diǎn)的速度）22、在熱力學(xué)中，理想氣體的狀態(tài)方程描述了氣體的狀態(tài)參量之間的關(guān)系。對于一定質(zhì)量的理想氣體，在絕熱過程中，以下哪個量保持不變？（）A.壓強(qiáng)B.體積C.溫度D.內(nèi)能23、在研究梁的彎曲問題時(shí)，以下關(guān)于彎矩和剪力的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.彎矩是力對梁橫截面產(chǎn)生的繞中性軸轉(zhuǎn)動的效應(yīng)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(yīng)C.彎矩和剪力的大小和分布與梁的載荷和支撐情況有關(guān)D.梁上某一點(diǎn)的彎矩和剪力總是同時(shí)達(dá)到最大值24、在一個光滑的水平面上，有兩個物塊A和B，質(zhì)量分別為mA和mB，用一根輕質(zhì)彈簧連接?，F(xiàn)對A施加一個水平向右的力F，經(jīng)過一段時(shí)間，A、B的速度分別為vA和vB，此時(shí)彈簧的彈性勢能為多少？（）A.1/2mAvA2+1/2mBvB2-1/2(mA+mB)(vA+vB)2B.1/2mAvA2+1/2mBvB2-1/2(mA+mB)(vA-vB)2C.1/2mAvA2-1/2mBvB2D.1/2(mA+mB)(vA-vB)225、在彈性碰撞中，若兩個物體質(zhì)量相等，碰撞后兩物體的速度如何變化？（）A.交換速度B.速度都變?yōu)榱鉉.速度大小不變，方向相反D.速度都變?yōu)樵瓉淼囊话攵?、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）分析在一個物塊在粗糙斜面上向上滑動的過程中，如何通過動能定理來計(jì)算摩擦力做功和重力勢能的變化？2、（本題5分）論述在一個帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的問題中，如何根據(jù)洛倫茲力提供向心力來計(jì)算粒子的軌道半徑和周期？3、（本題5分）在彈性力學(xué)中，分析如何求解具有非對稱載荷作用的物體的應(yīng)力和應(yīng)變分布？4、（本題5分）分析在研究流體的微流動特性時(shí)，如何考慮表面張力和粘性力的作用，以及其在微流體器件中的應(yīng)用？三、計(jì)算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一質(zhì)量為5kg的物體在一個水平向右的拉力作用下沿粗糙水平地面做直線運(yùn)動，拉力隨時(shí)間變化的圖像如圖所示，已知動摩擦因數(shù)為0.3，求8s內(nèi)物體的位移。2、（本題5分）一個質(zhì)量為3kg的物體在一個水平向右的拉力F作用下，沿光滑斜面向上運(yùn)動，斜面傾斜角為30°，若物體在4s內(nèi)上升了8m，求拉力F的大小。3、（本題5分）有一粗細(xì)均勻的長直玻璃管，一端封閉，一端開口，管內(nèi)有一段長為15cm的水銀柱封閉了一定質(zhì)量的氣體。當(dāng)玻璃管水平放置時(shí)，氣柱長度為20cm，溫度為27℃；現(xiàn)將玻璃管緩慢豎直放置，開口朝上，求此時(shí)氣柱的長度和溫度。4、（本題5分）一個半徑為1m的光滑半圓形軌道固定在豎直平面內(nèi)，質(zhì)量為2kg的物體從軌道頂端由靜止釋放，求物體運(yùn)動到軌道最低點(diǎn)時(shí)的速度。5、（本題5分）一根輕質(zhì)彈簧，原長為20cm，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3kg的物體，在光滑水平面上做簡諧運(yùn)動，求振動周期和振幅。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）詳細(xì)分析彈性波在固體中的傳播特性，包括縱波和橫波的傳播速度、衰減機(jī)制和波的反射折射。研究彈性波在無損檢測、地震勘探中的應(yīng)用，探討如何利用彈性波探測材料內(nèi)部的缺陷和結(jié)構(gòu)。2、（本題10分）詳細(xì)論