華北理工大學(xué)輕工學(xué)院《工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)含流體力學(xué)基礎(chǔ)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁華北理工大學(xué)輕工學(xué)院《工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)含流體力學(xué)基礎(chǔ)》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題2分，共30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、一質(zhì)量為m的物體在豎直向上的拉力F作用下，從靜止開始向上做勻加速直線運動，加速度大小為a，經(jīng)過時間t，以下關(guān)于拉力做功的表達式，正確的是？（）A.FatB.m（g+a）at^2/2C.（F-mg）at^2/2D.（F-mg）at^22、在研究物體的受力和運動時，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動方向相反D.摩擦力可以是動力，也可以是阻力3、在流體力學(xué)中，流線和跡線是描述流體運動的兩種不同方式。在定常流動中，流線和跡線？（）A.重合B.相交C.平行D.垂直4、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，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。已知彈簧的勁度系數(shù)為k，此時彈簧的伸長量為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/m15、一質(zhì)量為m的物體在光滑水平面上受到兩個相互垂直的水平力F1和F2的作用，F(xiàn)1=2N，F(xiàn)2=3N，以下關(guān)于物體加速度大小的表達式，正確的是？（）A.5m/s^2B.√13m/s^2C.√5m/s^2D.13m/s^26、在流體力學(xué)中，勢流理論是研究無旋流動的一種方法。對于一個無旋流動，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.波動方程7、一質(zhì)點在x-y平面內(nèi)運動，其運動方程為x=3t，y=4t^2，其中x、y以米為單位，t以秒為單位。則在t=2s時，質(zhì)點的加速度大小為多少？（）A.6m/s^2B.8m/s^2C.10m/s^2D.12m/s^28、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.√19N9、有一個質(zhì)量為m的物體，用輕繩懸掛在電梯的天花板上。當(dāng)電梯以加速度a勻加速上升時，繩子對物體的拉力為多少？（重力加速度為g）（）A.m(g+a)B.m(g-a)C.maD.mg10、在熱力學(xué)循環(huán)過程中，以下哪個循環(huán)的效率不是取決于高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩吹臏囟?？（）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?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩吹臏囟?1、一質(zhì)量為m的物體，在水平恒力F的作用下，在粗糙水平面上由靜止開始運動，經(jīng)過位移x時的速度為v。已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，則恒力F做功為多少？（）A.1/2mv^2-μmgxB.1/2mv^2+μmgxC.μmgx+1/2mv^2D.μmgx-1/2mv^212、在材料力學(xué)中，疲勞破壞是構(gòu)件失效的一種常見形式。以下哪種因素會增加構(gòu)件發(fā)生疲勞破壞的可能性？（）A.減小載荷的幅值B.增加載荷的頻率C.提高材料的強度D.改善構(gòu)件的表面質(zhì)量13、在研究剛體的定軸轉(zhuǎn)動動力學(xué)時，以下關(guān)于轉(zhuǎn)動定律的描述，哪一項是錯誤的？（）A.M=Jα，其中M是合外力矩，J是轉(zhuǎn)動慣量，α是角加速度B.轉(zhuǎn)動定律與牛頓第二定律形式相似C.對于繞定軸轉(zhuǎn)動的剛體，合外力矩越大，角加速度越大D.轉(zhuǎn)動慣量越大，角加速度越大14、一個質(zhì)量為m的物體在水平面上受到一個水平恒力F的作用，經(jīng)過時間t后速度變?yōu)関，求物體與水平面間的動摩擦因數(shù)是多少？（）A.Ft/mvB.(F-mv/t)/mgC.(F-mv/t)/mgD.(F+mv/t)/mg15、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)二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）從理論力學(xué)的角度，闡述如何分析天體的運動規(guī)律以及它們之間的引力相互作用？2、（本題5分）闡述在一個帶電粒子在復(fù)合場中做螺旋線運動的問題中，如何分析各個場對粒子運動軌跡的影響？3、（本題5分）分析在研究結(jié)構(gòu)的動力穩(wěn)定性分析時，如何確定結(jié)構(gòu)在動力載荷作用下的穩(wěn)定性邊界和失穩(wěn)模式？三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細分析復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能分析中的層間應(yīng)力、損傷演化和失效準則，探討復(fù)合材料結(jié)構(gòu)在受力情況下的性能變化和破壞模式，分析在航空航天和汽車工業(yè)中的應(yīng)用。2、（本題5分）深入探討生物力學(xué)中的人體運動力學(xué)、血液流動和骨骼受力分析，解釋在人體活動中，肌肉、骨骼和關(guān)節(jié)的力學(xué)原理，分析心血管系統(tǒng)中血液的流動特性和壓力分布，通過實際的醫(yī)學(xué)和運動科學(xué)案例，闡述生物力學(xué)在健康、康復(fù)和體育中的應(yīng)用。3、（本題5分）深入探討剛體平面運動的分解和合成，包括平動和轉(zhuǎn)動的組合，解釋平面運動中各點的速度和加速度的計算方法，分析剛體平面運動在體育運動、機械傳動等方面的實例。4、（本題5分）全面論述彈性波在無限介質(zhì)和半無限介質(zhì)中的傳播，解釋體波（縱波、橫波）和表面波（瑞利波、洛夫波）的特性。分析彈性波在地球內(nèi)部、固體半空間中的傳播規(guī)律，通過地震波勘探、無損檢測等實際應(yīng)用討論波傳播理論在地質(zhì)和工程中的應(yīng)用。5、（本題5分）深入探討流體力學(xué)中的伯努利原理，解釋在理想流體穩(wěn)定流動的情況下，流速、壓力和高度之間的關(guān)系，結(jié)合實際生活中的現(xiàn)象，如飛機機翼的升力產(chǎn)生、噴霧器的工作原理等，闡述伯努利原理的應(yīng)用和重要性。四、計算題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）一個做勻變速直線運動的物體，初速度為6m/s，加速度為1.5m/s2，經(jīng)過8s后，求物體的位移和末速度。2、（本題10分）一根長為1.8m的輕桿，一端固定一個質(zhì)量為