玉柴職業(yè)技術(shù)學(xué)院《斷裂力學(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)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題2分，共40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、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(wú)法確定2、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3、在研究物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)時(shí)，牛頓運(yùn)動(dòng)定律是重要的基礎(chǔ)理論。以下關(guān)于牛頓第一定律的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.物體在不受外力作用時(shí)，總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)B.該定律揭示了力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因C.牛頓第一定律只適用于宏觀低速物體，對(duì)微觀高速粒子不適用D.物體的慣性大小與速度有關(guān)，速度越大，慣性越大4、在一個(gè)豎直懸掛的彈簧下端掛一個(gè)質(zhì)量為m的物體，彈簧伸長(zhǎng)了x。若將此物體放在水平光滑桌面上，再用同樣大小的力拉彈簧，彈簧的伸長(zhǎng)量將為多少？（）A.xB.2xC.x/2D.05、在彈性碰撞和非彈性碰撞中，系統(tǒng)的動(dòng)量和能量變化情況不同。對(duì)于完全彈性碰撞，以下哪個(gè)物理量守恒？（）A.動(dòng)量和動(dòng)能都守恒B.動(dòng)量守恒，動(dòng)能不守恒C.動(dòng)量不守恒，動(dòng)能守恒D.動(dòng)量和動(dòng)能都不守恒6、在流體力學(xué)中，納維-斯托克斯方程描述了流體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。對(duì)于不可壓縮流體的穩(wěn)態(tài)流動(dòng)，該方程可以簡(jiǎn)化為？（）A.歐拉方程B.伯努利方程C.連續(xù)性方程D.以上都不是7、有一根輕質(zhì)彈簧，原長(zhǎng)為L(zhǎng)0，勁度系數(shù)為k。現(xiàn)將彈簧一端固定，另一端施加一個(gè)水平拉力F，使彈簧伸長(zhǎng)到L。則拉力F做的功為多少？（）A.k(L-L0)2/2B.kL2/2C.kL(L-L0)D.kL2-kL028、一物體在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)A、B兩點(diǎn)，已知A、B兩點(diǎn)的距離為h，物體通過(guò)A、B兩點(diǎn)的時(shí)間分別為t1和t2，重力加速度為g，A點(diǎn)上方離A點(diǎn)距離為x的位置為物體的初始位置，x的值為多少？（）A.g(t1+t2)^2/8B.g(t2-t1)^2/8C.g(t2^2-t1^2)/8D.g(t1^2+t2^2)/89、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)10、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)11、一輕桿一端固定一個(gè)小球，繞另一端在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)時(shí)，小球的速度至少為多少才能使桿對(duì)小球的作用力為零？（）A.grB.gr2C.r/gD.r2/g。（其中g(shù)為重力加速度，r為桿長(zhǎng)）12、一個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與了兩個(gè)方向相互垂直的簡(jiǎn)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=113、一個(gè)質(zhì)量為M、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的均勻細(xì)桿，可繞其中點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。現(xiàn)將細(xì)桿從水平位置由靜止釋放，忽略空氣阻力，當(dāng)細(xì)桿轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)，其角速度為多少？（）A.√(3g/L)B.√(6g/L)C.√(4g/L)D.√(8g/L)14、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.015、一個(gè)質(zhì)量為m的人站在升降機(jī)中，當(dāng)升降機(jī)以加速度a上升時(shí)，人對(duì)升降機(jī)的壓力是多少？（）A.m(g+a)B.m(g-a)C.mgD.ma16、一物體從高處自由下落，經(jīng)過(guò)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)槎嗌伲浚ǎ〢.√2tB.2tC.2√2tD.4t17、有一個(gè)擺長(zhǎng)為L(zhǎng)的單擺，在擺角很小的情況下做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。其周期為多少？（）A.2π√L/gB.2π√g/LC.π√L/gD.π√g/L18、在研究液體的粘滯性時(shí)，以下關(guān)于粘滯系數(shù)的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.粘滯系數(shù)反映液體內(nèi)部的摩擦力B.粘滯系數(shù)與液體的溫度有關(guān)，溫度越高，粘滯系數(shù)越大C.不同液體的粘滯系數(shù)不同D.粘滯系數(shù)越大，液體的流動(dòng)性越差19、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(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)位移x時(shí)的速度為v。已知物體與水平面間的動(dòng)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^220、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)二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）論述在研究流固熱耦合問(wèn)題時(shí)，如何綜合考慮流體流動(dòng)、固體變形和熱傳遞之間的相互作用和耦合關(guān)系？2、（本題5分）在彈性力學(xué)中，請(qǐng)說(shuō)明平面問(wèn)題的邊界條件的類型和確定方法，舉例說(shuō)明如何根據(jù)邊界條件求解平面應(yīng)力和平面應(yīng)變問(wèn)題。3、（本題5分）論述在一個(gè)物體在粗糙曲面上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)并受到一個(gè)周期性外力作用的問(wèn)題中，如何分析其共振現(xiàn)象？三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在一個(gè)豎直放置的絕熱氣缸中，有一個(gè)質(zhì)量為2kg的活塞，封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，活塞可無(wú)摩擦地上下移動(dòng)。初始時(shí)氣體的壓強(qiáng)為1×10^5Pa，體積為0.02m3，現(xiàn)對(duì)氣體緩慢加熱，使其壓強(qiáng)增加到2×10^5Pa，求氣體吸收的熱量。2、（本題5分）一個(gè)物體從高為60m的地方自由下落，經(jīng)過(guò)2s后，以20m/s的初速度豎直向下拋出一個(gè)小球，不計(jì)空氣阻力，求小球與物體相遇時(shí)的速度。3、（本題5分）一物體在水平面上做半徑為4m的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期為4s，求物體的線速度和向心加速度的大小。4、（本題5分）在一個(gè)光滑的水平面上，有兩個(gè)質(zhì)量分別為2kg和4kg的物體，中間用一根輕質(zhì)彈簧相連，給2kg的物體一個(gè)10N的水平向右的瞬時(shí)沖量，求彈簧壓縮到最短時(shí)兩物體的速度。5、（本題5分）在一個(gè)光滑的水平面上，質(zhì)量分別為5kg和7kg的兩個(gè)物體用一根輕質(zhì)彈簧相連，現(xiàn)給7kg的物體一個(gè)30N·s的沖量，求彈簧被拉伸最長(zhǎng)時(shí)兩物體的速度。四、論述題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）深入探討彈性力學(xué)中的有限元方法，包