山東畜牧獸醫(yī)職業(yè)學(xué)院《彈性力學(xué)與有限元基礎(chǔ)》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頁山東畜牧獸醫(yī)職業(yè)學(xué)院《彈性力學(xué)與有限元基礎(chǔ)》

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、在研究物體的拋體運(yùn)動時，需要考慮重力和初速度的影響。當(dāng)一個物體以一定的初速度斜向上拋出時，在其上升過程中，以下哪個物理量不斷減??？（）A.速度B.加速度C.水平方向的速度D.豎直方向的速度2、在研究兩個物體的碰撞問題時，已知兩個物體的質(zhì)量分別為m1和m2，碰撞前的速度分別為v1和v2，碰撞后的速度分別為v1'和v2'，如果碰撞過程中沒有機(jī)械能損失，以下關(guān)于碰撞后速度的表達(dá)式，正確的是？（）A.v1'=(m1-m2)v1/(m1+m2)+2m2v2/(m1+m2)B.v1'=(m1+m2)v1/(m1-m2)-2m2v2/(m1-m2)C.v1'=(m1-m2)v1/(m1+m2)-2m2v2/(m1+m2)D.v1'=(m1+m2)v1/(m1-m2)+2m2v2/(m1-m2)3、一個質(zhì)量為M的圓環(huán)，半徑為R，可繞豎直軸在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。環(huán)上套有一個質(zhì)量為m的小球，小球與圓環(huán)之間的摩擦忽略不計?，F(xiàn)給小球一個初速度v，使其在圓環(huán)上做圓周運(yùn)動。當(dāng)小球運(yùn)動到圓環(huán)最高點時，圓環(huán)對小球的作用力大小為多少？（）A.mg+mv^2/RB.mg-mv^2/RC.mv^2/R-mgD.04、在研究相對論中的質(zhì)能關(guān)系時，以下關(guān)于質(zhì)能方程的描述，哪一項是錯誤的？（）A.E=mc^2，其中E表示能量，m表示物體的質(zhì)量，c表示真空中的光速B.質(zhì)能方程表明質(zhì)量和能量可以相互轉(zhuǎn)化C.物體的能量增加時，其質(zhì)量一定增加D.質(zhì)能方程只適用于微觀粒子，對宏觀物體不適用5、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(qiáng)度D.改善構(gòu)件的表面質(zhì)量6、一輕彈簧原長為L0，勁度系數(shù)為k，當(dāng)彈簧伸長x時，彈簧的彈性勢能是多少？（）A.1/2kx2B.kx2C.1/2k(L0+x)2D.k(L0+x)27、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/v8、在動力學(xué)問題中，加速度是一個重要的概念。以下關(guān)于加速度的描述，哪一個說法是錯誤的？（）A.加速度是描述物體速度變化快慢的物理量B.加速度的方向與速度變化量的方向相同C.加速度的大小與速度的大小沒有必然聯(lián)系D.加速度增大，速度一定增大9、一質(zhì)點做勻速圓周運(yùn)動，線速度大小為v，半徑為r，角速度為ω，周期為T，以下關(guān)于向心加速度大小的表達(dá)式，正確的是？（）A.v^2/rB.ω^2rC.2πv/TD.以上都是10、在振動的合成中，兩個同頻率、同方向但振幅不同的簡諧振動合成后，其合振動仍然是？（）A.簡諧振動B.阻尼振動C.受迫振動D.以上都不是11、在研究機(jī)械能守恒定律時，需要考慮物體的動能和勢能的變化。以下關(guān)于機(jī)械能守恒的條件，哪一項是不正確的？（）A.只有重力或彈力做功B.物體所受的合外力為零C.除重力和彈力外，其他力做功之和為零D.沒有摩擦力和空氣阻力做功12、在一個粗糙的水平面上，有一個質(zhì)量為m的物塊在水平拉力F的作用下做直線運(yùn)動，已知動摩擦因數(shù)為μ，物塊運(yùn)動的位移為x，以下關(guān)于拉力做功的表達(dá)式，正確的是？（）A.FxB.μmgxC.（F-μmg）xD.（F-μmg）x/213、在一個均勻磁場中，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。若磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)體棒兩端的感應(yīng)電動勢為多少？（）A.BLvB.BLv/2C.2BLvD.014、一物體在水平面上做勻減速直線運(yùn)動，初速度為v0，加速度大小為a，經(jīng)過時間t停止運(yùn)動，求物體在這段時間內(nèi)的位移是多少？（）A.v0t+1/2at2B.v0t-1/2at2C.v0tD.1/2at215、在一個豎直放置的光滑圓管內(nèi)，有一個小球在其中做圓周運(yùn)動。已知圓管半徑為R，小球在最高點的速度為v。要使小球能通過最高點，v應(yīng)滿足什么條件？（）A.v≥0B.v≥√gRC.v≥√2gRD.v≥√3gR16、在流體力學(xué)中，納維-斯托克斯方程描述了流體的運(yùn)動規(guī)律。對于不可壓縮流體的穩(wěn)態(tài)流動，該方程可以簡化為？（）A.歐拉方程B.伯努利方程C.連續(xù)性方程D.以上都不是17、一根輕質(zhì)細(xì)繩跨過定滑輪，兩端分別懸掛質(zhì)量為m1和m2的物體（m1>m2），在m1下落的過程中，若繩子的張力為T，滑輪的質(zhì)量不計，m1下落的加速度大小為多少？（）A.(m1-m2)g/(m1+m2)B.(m1+m2)g/(m1-m2)C.(m1-m2)g/m1D.(m1-m2)g/m218、一輕桿一端固定一個小球，繞另一端在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，在最高點時，小球的速度至少為多少才能使桿對小球的作用力為零？（）A.grB.gr2C.r/gD.r2/g。（其中g(shù)為重力加速度，r為桿長）19、在研究剛體的定軸轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)動慣量是一個重要的物理量。以下關(guān)于轉(zhuǎn)動慣量的描述，哪一項是不準(zhǔn)確的？（）A.轉(zhuǎn)動慣量與剛體的質(zhì)量分布和轉(zhuǎn)軸的位置有關(guān)B.質(zhì)量分布離轉(zhuǎn)軸越遠(yuǎn)，轉(zhuǎn)動慣量越大C.轉(zhuǎn)動慣量越大，剛體轉(zhuǎn)動狀態(tài)越難改變D.轉(zhuǎn)動慣量的單位是千克·米^2，且與角速度無關(guān)20、在一個定滑輪的兩側(cè)，分別懸掛質(zhì)量為m1和m2的兩個物體（m1>m2），忽略滑輪的質(zhì)量和摩擦力，系統(tǒng)由靜止釋放。當(dāng)m1下降h高度時，m2的速度大小為多少？（）A.√(2gh(m1-m2)/(m1+m2))B.√(2ghm1/(m1+m2))C.√(2ghm2/(m1+m2))D.√(2gh)21、一個質(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/R22、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，動摩擦因數(shù)為μ，拉力F隨時間t變化的圖像如圖所示，以下關(guān)于物體在0-t0時間內(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）t0/2m23、在相對論中，洛倫茲變換是描述不同慣性系之間時空坐標(biāo)變換的數(shù)學(xué)工具。當(dāng)兩個慣性系相對運(yùn)動速度較小時，洛倫茲變換可以近似為？（）A.伽利略變換B.牛頓變換C.麥克斯韋變換D.愛因斯坦變換24、在一個勻強(qiáng)磁場中，有一個帶電粒子以速度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)動的半徑的表達(dá)式，正確的是？（）A.mv/qBB.mqB/vC.mvB/qD.mq/vB25、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(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？2、（本題5分）分析在研究結(jié)構(gòu)的抗沖擊防護(hù)設(shè)計時，如何選擇合適的防護(hù)材料和結(jié)構(gòu)形式來減輕沖擊載荷的影響？3、（本題5分）分析在研究機(jī)械能守恒定律時，對于一個物體在只有重力做功的情況下，如何通過初始和末態(tài)的機(jī)械能相等來求解相關(guān)物理量？4、（本題5分）闡述在一個人在旋轉(zhuǎn)的平臺上行走的問題中，如何分析人所受的向心力和摩擦力以及行走方向?qū)\(yùn)動的影響？三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個做勻變速直線運(yùn)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5分）一個質(zhì)量為5kg的物體在一個豎直向上的力F作用下，從地面開始豎直向上做勻加速直線運(yùn)動，加速度大小為2m/s2，經(jīng)過5s后，力F突然消失，物體上升到最高點后下落，求物體上升的最大高度。3、（本題5分）一個質(zhì)量為3kg的物體在光滑斜面上，斜面與水平面夾角為53°，現(xiàn)對物體施加一個沿斜面向上的力，使物體以加速度1.8m/s2沿斜面向上運(yùn)動，求施加的力的大小。4、（本題5分）一個質(zhì)量為7.5kg的物體在水平面上做直線運(yùn)動，所受合力F隨時間t變化的圖像如圖所示，已知t=0時物體的速度為4m/s，求t=3.5s時物體的速度。5、（本題5分）在一個光滑的固定斜面上，有一質(zhì)量為5kg的物體從斜面頂端由靜止下滑，斜面的長度為10m，傾角為37°，求物體下滑到斜面底端所需的時間和到達(dá)底端時的速度。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）全面剖析熱力學(xué)中的熱輻射問題，解釋熱輻射的基本定律，如普朗克定律、斯忒藩-玻爾茲曼定律，分析熱輻射的