武漢學院《粘性流體力學》2023-2024學年第二學期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁武漢學院

《粘性流體力學》2023-2024學年第二學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______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中，只有一項是符合題目要求的．）1、一物體從高處自由下落，經(jīng)過A、B兩點的速度分別為vA和vB，A、B兩點間的距離為h，則物體從A點下落到B點所用的時間為多少？（）A.(vB-vA)/gB.(vB^2-vA^2)/2ghC.(vB+vA)/gD.2h/(vB+vA)2、在光的衍射現(xiàn)象中，以下哪個條件不是產(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D.衍射屏后的空間足夠大3、在一個光滑的水平面上，有兩個質(zhì)量相同的小球A和B，分別以速度vA和vB相向運動，發(fā)生正碰，碰撞后兩球的速度分別為vA'和vB'，已知碰撞過程中沒有機械能損失，以下關(guān)于碰撞后兩球速度的表達式，正確的是？（）A.vA'=vB，vB'=vAB.vA'=-vA，vB'=-vBC.vA'=0，vB'=0D.vA'=（vA+vB）/2，vB'=（vA+vB）/24、在材料力學中，胡克定律描述了應力和應變之間的線性關(guān)系。對于拉伸實驗中的金屬材料，在彈性限度內(nèi)，以下哪個物理量與應變成正比？（）A.應力B.彈性模量C.屈服強度D.斷裂強度5、一個質(zhì)量為m的物體放在粗糙的斜面上，斜面的傾角為θ，物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)用一個平行于斜面向上的力F拉動物體，使其沿斜面勻速向上運動，力F的大小為多少？（）A.mgsinθ+μmgcosθB.mgsinθ-μmgcosθC.μmgcosθ-mgsinθD.μmgcosθ+mgsinθ6、在一個豎直放置的U形管內(nèi)，裝有密度為ρ的液體，U形管的兩臂粗細不同，粗管的橫截面積是細管的2倍，當U形管內(nèi)液體靜止時，兩管液面的高度差為h，液體對U形管底部的壓強為多少？（）A.ρghB.3ρgh/2C.2ρghD.3ρgh7、在相對論力學中，當物體的運動速度接近光速時，其質(zhì)量會發(fā)生變化。以下哪種說法正確描述了物體速度與質(zhì)量的關(guān)系？（）A.物體速度越大，質(zhì)量越小B.物體速度越大，質(zhì)量越大C.物體質(zhì)量與速度無關(guān)D.物體質(zhì)量先增大后減小8、在一個粗糙的斜面上，有一個質(zhì)量為m的物體，斜面的傾角為θ，動摩擦因數(shù)為μ。現(xiàn)用一個平行于斜面向上的力F使物體沿斜面勻速向上運動，F(xiàn)的大小為多少？（）A.mg(sinθ+μcosθ)B.mg(sinθ-μcosθ)C.μmg(cosθ+sinθ)D.μmg(cosθ-sinθ)9、在一個絕熱容器中，有一定質(zhì)量的理想氣體，氣體對外做功W。則氣體的內(nèi)能如何變化？（）A.增加WB.減少WC.不變D.無法確定10、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)過一段時間，A、B的速度分別為vA和vB，此時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)211、在流體力學中，伯努利方程有著廣泛的應用。當理想流體在水平管道中做穩(wěn)定流動時，以下哪種情況會導致管道某一處的壓強減??？（）A.流速增大B.流速減小C.管道橫截面積增大D.流體密度增大12、在一個固定的光滑圓環(huán)軌道上，有一個小球從最高點由靜止開始下滑。若圓環(huán)半徑為R，小球滑到最低點時的速度大小為多少？（）A.√gRB.√2gRC.2√gRD.4√gR13、兩個物體A和B，質(zhì)量分別為mA和mB，它們在光滑水平面上發(fā)生正碰。碰撞前A的速度為vA，B的速度為0。碰撞后A的速度為vA'，B的速度為vB'。若碰撞是完全彈性碰撞，下列哪個式子成立？（）A.mAvA=mAvA'+mBvB'B.mAvA2=mAvA'2+mBvB'2C.mAvA+mB×0=mAvA'+mBvB'D.mAvA2+mB×02=mAvA'2+mBvB'214、在熱力學第一定律的應用中，對于一個絕熱容器中的熱傳遞過程，以下哪種說法是正確的？（）A.熱量可以在容器內(nèi)部分子之間傳遞B.熱量可以從容器內(nèi)部傳遞到外部C.熱量不能在容器內(nèi)部傳遞D.以上說法都不正確15、一物體在水平面上做勻變速直線運動，其速度-時間圖像是一條傾斜的直線，已知在t1時刻的速度為v1，在t2時刻的速度為v2，t1到t2時間內(nèi)的位移為s，該物體的加速度大小為多少？（）A.(v2-v1)/(t2-t1)B.2(v2-v1)/(t2-t1)C.(v2^2-v1^2)/2sD.(v2+v1)/(t2+t1)16、在流體靜力學中，壓強的分布與液體的深度和密度有關(guān)。在一個開口的容器中，液體內(nèi)部某點的壓強與以下哪個因素成正比？（）A.該點到液面的距離B.液體的體積C.液體的表面積D.液體的溫度17、在研究物體的平衡問題時，需要考慮力的合成與分解。一個物體在三個共點力的作用下處于平衡狀態(tài)，若其中兩個力的大小和方向已知，以下哪種方法可以確定第三個力的大小和方向？（）A.平行四邊形法則B.三角形法則C.正交分解法D.以上方法均可18、在振動的能量問題中，以下哪個因素不是決定振動系統(tǒng)能量大小的因素？（）A.振幅的大小B.振動的頻率C.系統(tǒng)的質(zhì)量D.振動的初相位19、在相對論力學中，光速不變原理是一個基本假設。以下哪種實驗現(xiàn)象支持了這一假設？（）A.邁克爾遜-莫雷實驗B.光電效應實驗C.黑體輻射實驗D.夫蘭克-赫茲實驗20、一個物體從高處自由下落，經(jīng)過A、B兩點的速度分別為vA、vB，A、B兩點間的距離為h。則物體經(jīng)過A、B兩點所用的時間為多少？（）A.(vB-vA)/gB.(vB+vA)/gC.(vB2-vA2)/2ghD.(vB2-vA2)/g21、一個物體從高處自由下落，經(jīng)過A、B、C三點，已知AB段和BC段的距離相等，通過AB段和BC段所用的時間分別為t1和t2，重力加速度為g，以下關(guān)于B點速度的表達式，正確的是？（）A.（gt1+gt2）/2B.（gt1^2+gt2^2）/（2（t1+t2））C.（gt1t2（t1+t2））/（2（t1-t2））D.（gt1t2（t1+t2））/（2（t1+t2））22、在一個豎直放置的圓管內(nèi)，有一個小球在其中做勻速圓周運動。已知圓管的半徑為R，小球運動的速度為v，則小球運動一周所用的時間為多少？（）A.2πR/vB.2πv/RC.πR/vD.πv/R23、一個質(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。木板與物塊間動摩擦因數(shù)為μ，經(jīng)過一段時間后，物塊與木板相對靜止。在這個過程中，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)224、一個質(zhì)量為m的物體在一個與水平方向成θ角的拉力F作用下，沿水平地面做勻速直線運動。已知物體與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，則拉力F的大小為多少？（）A.μmg/(cosθ-μsinθ)B.μmg/(cosθ+μsinθ)C.μmg/(sinθ-μcosθ)D.μmg/(sinθ+μcosθ)25、一個物體從靜止開始做勻加速直線運動，在第1s內(nèi)的位移為x1，在第2s內(nèi)的位移為x2，則物體的加速度為多少？（）A.x2-x1B.x2+x1C.x2/x1D.(x2-x1)/1二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）在彈性力學中，分析如何求解具有非均勻材料分布的物體的應力和應變？2、（本題5分）從理論力學出發(fā)，闡述如何分析剛體在非定常力作用下的運動，包括沖量和動量定理的應用？3、（本題5分）在材料力學的壓桿穩(wěn)定問題中，詳細闡述如何確定壓桿的臨界載荷和穩(wěn)定性條件？4、（本題5分）在研究流體的表面張力對液滴形成和運動的影響時，力學上如何進行建模和分析？三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）有一個質(zhì)量為1kg的小球，用一根長為1m的細繩拴在豎直平面內(nèi)做圓周運動，小球在最高點的速度為3m/s，g取10m/s2，求小球在最高點時細繩的拉力。2、（本題5分）一個物體從高為100m的塔頂自由下落，經(jīng)過一段時間后，以30m/s的速度豎直上拋一個小球，不計空氣阻力，求小球與物體相遇時所用的時間。3、（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動，拉力隨時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。4、（本題5分）一個質(zhì)量為4kg的物體，在水平方向受到兩個力的作用，F(xiàn)1=10N向右，F(xiàn)2=6N向左，物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0.2，若物體從靜止開始運動5s，求位移和速度。5、（本題5分）一物體在水平面上做勻加速直線運動，初速度為2m/s，加速度為1m/s2，經(jīng)過8s后，求物體的位移和這段時間內(nèi)的平均速度。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）詳細論述材料的強度和剛度理論，包括屈服強度、抗拉強度、抗壓強度等概念，以及剛度的定