武夷學(xué)院《計(jì)算流體力學(xué)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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《計(jì)算流體力學(xué)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(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)光滑的斜面上，有一個(gè)物塊在重力和水平力F共同作用下沿斜面下滑，斜面傾角為θ，以下關(guān)于物塊加速度大小的表達(dá)式，正確的是？（）A.（Fcosθ+mgsinθ）/mB.（Fsinθ+mgsinθ）/mC.（Fcosθ-mgsinθ）/mD.（Fsinθ-mgsinθ）/m2、在研究轉(zhuǎn)動(dòng)中的角動(dòng)量守恒定律時(shí)，以下關(guān)于角動(dòng)量守恒條件的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.系統(tǒng)所受合外力矩為零B.系統(tǒng)對(duì)某一固定軸的合外力矩為零，則系統(tǒng)對(duì)該軸的角動(dòng)量守恒C.內(nèi)力矩對(duì)系統(tǒng)的角動(dòng)量沒有影響D.當(dāng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量發(fā)生變化時(shí)，角動(dòng)量一定不守恒3、在一個(gè)豎直放置的圓管內(nèi)，有一個(gè)小球在其中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知圓管的半徑為R，小球運(yùn)動(dòng)的速度為v，則小球運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間為多少？（）A.2πR/vB.2πv/RC.πR/vD.πv/R4、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(dòng)，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）5、在研究剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)時(shí)，以下關(guān)于轉(zhuǎn)動(dòng)定律的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.M=Jα，其中M是合外力矩，J是轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，α是角加速度B.轉(zhuǎn)動(dòng)定律與牛頓第二定律形式相似C.對(duì)于繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的剛體，合外力矩越大，角加速度越大D.轉(zhuǎn)動(dòng)慣量越大，角加速度越大6、在一個(gè)絕熱容器中，有一定質(zhì)量的理想氣體，氣體對(duì)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7、在一個(gè)均勻磁場(chǎng)中，有一根長(zhǎng)度為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒以速度v垂直于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)。若磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)體棒兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為多少？（）A.BLvB.BLv/2C.2BLvD.08、兩個(gè)物體A和B，質(zhì)量分別為mA和mB，它們之間用一根輕質(zhì)彈簧相連，放在光滑的水平面上，現(xiàn)對(duì)A施加一個(gè)水平向右的拉力F，使A、B一起向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知加速度為a，以下關(guān)于彈簧彈力大小的表達(dá)式，正確的是？（）A.mAaB.mBaC.FmB/（mA+mB）D.FmA/（mA+mB）9、在一個(gè)固定的光滑斜面上，有兩個(gè)質(zhì)量相同的物塊A和B，分別從斜面的頂端由靜止下滑，A沿斜面的直線下滑，B沿斜面上的曲線下滑，忽略空氣阻力，兩物塊到達(dá)斜面底端時(shí)的速度大小關(guān)系如何？（）A.A的速度大于B的速度B.A的速度小于B的速度C.A的速度等于B的速度D.無法確定10、在彈性碰撞和非彈性碰撞的研究中，以下關(guān)于碰撞過程中能量轉(zhuǎn)化的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.彈性碰撞中，動(dòng)能守恒B.非彈性碰撞中，動(dòng)能部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C.完全非彈性碰撞中，動(dòng)能損失最大D.所有碰撞中，動(dòng)量都守恒，動(dòng)能也守恒11、在一個(gè)均勻的電場(chǎng)中，有一個(gè)電荷量為q的帶電粒子，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，粒子從靜止開始運(yùn)動(dòng)，以下關(guān)于粒子運(yùn)動(dòng)速度的表達(dá)式，正確的是？（）A.Eqt/mB.Eq^2t^2/2mC.Eq^2t/mD.Eqt^2/2m12、在流體力學(xué)中，勢(shì)流理論是研究無旋流動(dòng)的一種方法。對(duì)于一個(gè)無旋流動(dòng)，其速度勢(shì)滿足？（）A.拉普拉斯方程B.泊松方程C.熱傳導(dǎo)方程D.波動(dòng)方程13、在流體靜力學(xué)中，關(guān)于液體壓強(qiáng)的分布規(guī)律，以下哪個(gè)說法是不正確的？（）A.液體中某點(diǎn)的壓強(qiáng)大小與該點(diǎn)的深度成正比B.液體中同一水平面上各點(diǎn)的壓強(qiáng)相等C.液體壓強(qiáng)的方向總是垂直于受壓面D.液體壓強(qiáng)只與液體的密度和深度有關(guān)，與容器的形狀無關(guān)，但在計(jì)算時(shí)必須考慮容器形狀14、在一個(gè)光滑水平面上，有三個(gè)質(zhì)量分別為m1、m2、m3的物體，它們之間用輕質(zhì)彈簧相連，處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)突然給m1一個(gè)水平向右的沖量I，在以后的運(yùn)動(dòng)過程中，彈簧的最大彈性勢(shì)能為多少？（）A.I^2/2(m1+m2+m3)B.I^2/2(m1+m2)C.I^2/2m1D.I^2/2(m2+m3)15、在振動(dòng)系統(tǒng)中，阻尼振動(dòng)是一種常見的情況。與無阻尼振動(dòng)相比，阻尼振動(dòng)的特點(diǎn)是？（）A.振幅不變B.周期不變C.能量逐漸減小D.頻率逐漸增大16、在一個(gè)斜面上，有一個(gè)質(zhì)量為m的物體，斜面的傾角為θ，物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。若物體在斜面上勻速下滑，斜面所受地面的摩擦力方向如何？（）A.水平向左B.水平向右C.不存在摩擦力D.無法確定17、一個(gè)質(zhì)量為m的物體，放在一個(gè)旋轉(zhuǎn)的水平圓盤上，隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。圓盤的半徑為R，角速度為ω，物體與圓盤之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，為使物體不相對(duì)圓盤滑動(dòng)，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角速度為多少？（）A.√(μg/R)B.√(μmg/R)C.√(g/μR)D.√(mg/μR)18、一物體從斜面上的A點(diǎn)由靜止開始下滑，經(jīng)過B點(diǎn)后進(jìn)入水平面，最后停在C點(diǎn)，已知AB段和BC段的長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)1和L2，物體在斜面上和水平面上的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1和μ2，物體從A點(diǎn)到C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，重力加速度為g，A點(diǎn)的高度h為多少？（）A.1/2gt^2-μ1gL1-μ2gL2B.1/2gt^2+μ1gL1+μ2gL2C.μ1gL1+μ2gL2-1/2gt^2D.(μ1gL1+μ2gL2-1/2gt^2)/g19、在一個(gè)均勻電場(chǎng)中，放入一個(gè)電偶極子，電偶極矩為p，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，電偶極子所受的力矩為多少？（）A.p×EB.p·EC.E×pD.020、一物體從高處自由下落，經(jīng)過時(shí)間t落地，忽略空氣阻力，其下落高度h與時(shí)間t的關(guān)系滿足h=1/2gt^2，若g=10m/s^2，經(jīng)過3秒，物體下落的高度約為多少？（）A.15米B.30米C.45米D.60米二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）論述在研究爆炸沖擊下結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)，如何考慮爆炸波的傳播、反射和結(jié)構(gòu)的非線性行為？2、（本題5分）闡述在一個(gè)物體沿斜面下滑且受到摩擦力的情況下，如何運(yùn)用能量守恒定律來分析物體機(jī)械能的變化和內(nèi)能的產(chǎn)生？3、（本題5分）在流體力學(xué)中，請(qǐng)解釋粘性流體的牛頓內(nèi)摩擦定律，說明其適用條件和物理意義，并舉例說明粘性在流體流動(dòng)中的影響。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）有一質(zhì)量為1.8kg的物體在一個(gè)豎直放置的光滑圓環(huán)上做圓周運(yùn)動(dòng)，圓環(huán)半徑為1.5m，物體通過最高點(diǎn)時(shí)的速度為3√2m/s，g取10m/s2，求物體在最低點(diǎn)時(shí)對(duì)圓環(huán)的壓力。2、（本題5分）一輕質(zhì)彈簧，其勁度系數(shù)為1000N/m，一端固定在墻上，另一端連接一個(gè)質(zhì)量為3kg的物體，在光滑水平面上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振幅為0.15m，求物體的最大速度和最大加速度。3、（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m1=3kg和m2=5kg的物體，用一根輕質(zhì)彈簧相連，開始時(shí)兩物體均靜止?，F(xiàn)對(duì)m2施加一個(gè)水平向右的力F=20N，使兩物體一起向右運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后突然撤去力F，已知此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為10J，求兩物體的速度。4、（本題5分）一個(gè)質(zhì)量為8kg的物體在一個(gè)與水平方向成60°角的斜向上拉力作用下，沿粗糙水平地面運(yùn)動(dòng)，拉力大小為60N，動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4，若物體在8s內(nèi)運(yùn)動(dòng)了30m，求拉力做功和摩擦力做功的比值。5、（本題5分）一個(gè)質(zhì)量為6kg的物體在水平地面上受到水平方向的兩個(gè)力F1=10N、F2=8N的作用，兩力夾角為60°，求物體的加速度大小和方向。四、論述題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）詳細(xì)論述材料的熱性能，包括熱導(dǎo)率、比熱容、熱膨脹系數(shù)等參數(shù)的定義和測(cè)量