湖南工程職業(yè)技術學院《Matlab在力學中的輔助分析》2023-2024學年第二學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁湖南工程職業(yè)技術學院《Matlab在力學中的輔助分析》

2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共30個小題，每小題1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、在一個光滑的斜面上，有一個質(zhì)量為M的物體由靜止開始下滑，斜面的傾角為θ，重力加速度為g，以下關于物體下滑加速度的表達式，正確的是？（）A.gsinθB.gcosθC.gtanθD.g/cosθ2、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.√19N3、一個人站在體重秤上，從靜止開始迅速下蹲，在下蹲過程中，體重秤的示數(shù)如何變化？（）A.先變小后變大B.先變大后變小C.一直變大D.一直變小4、在彈性力學中，應力和應變的關系對于材料的性能分析至關重要。對于一種各向同性的彈性材料，在受到單向拉伸時，以下哪個物理量反映了材料的變形程度？（）A.正應力B.切應力C.線應變D.剪應變5、一理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)過絕熱過程到達狀態(tài)B，然后經(jīng)過等壓過程回到狀態(tài)A，構成一個循環(huán)。在此循環(huán)中，氣體的凈功為多少？（）A.正B.負C.零D.無法確定6、一物體在水平面上做勻減速直線運動，初速度為v0，加速度大小為a。經(jīng)過時間t后速度減為零，則物體在這段時間內(nèi)的位移大小為多少？（）A.v0t-0.5at^2B.v0t+0.5at^2C.0.5v0tD.0.5v0t-0.5at^27、一個質(zhì)量為m的小球用長度為L的輕繩懸掛在天花板上，將小球拉至與豎直方向成θ角的位置由靜止釋放，忽略空氣阻力，小球運動到最低點時的速度大小為多少？（）A.√(2gL(1-cosθ))B.√(gL(1-cosθ))C.√(2gLsinθ)D.√(gLsinθ)8、在一個勻強電場中，有一帶電粒子從A點運動到B點。已知電場強度為E，粒子的電荷量為q，A、B兩點之間的距離為d，且粒子運動軌跡與電場線夾角為θ。粒子從A到B電場力做功為多少？（）A.EqdB.EqdcosθC.EqdsinθD.09、一根輕質(zhì)彈簧，原長為L0，勁度系數(shù)為k?，F(xiàn)在彈簧的兩端分別施加大小相等、方向相反的兩個力F，使彈簧伸長了x。則彈簧的彈性勢能增加了多少？（）A.1/2kx^2B.FxC.1/2k(x+L0)^2-1/2kL0^2D.1/2(F/k)^210、在一個固定的光滑圓弧軌道上，有一個質(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，以下關于小球滑到軌道底端時速度大小的表達式，正確的是？（）A.√(gR)B.√(2gR)C.√(3gR)D.2√(gR)11、一個人站在體重秤上，從靜止開始迅速下蹲。在這個過程中，體重秤的示數(shù)如何變化？（）A.先變小后變大B.先變大后變小C.一直變大D.一直變小12、在熱力學中，熵是一個反映系統(tǒng)混亂程度的物理量。對于一個孤立系統(tǒng)，以下哪種情況會導致熵增加？（）A.系統(tǒng)從無序到有序的變化B.系統(tǒng)進行可逆過程C.系統(tǒng)進行不可逆過程D.系統(tǒng)與外界無能量交換13、一個做勻速圓周運動的物體，其線速度為v，半徑為r，角速度為ω。下列關系式中正確的是？（）A.v=ωrB.ω=vrC.v=r/ωD.r=vω14、一個質(zhì)量為m的物體在豎直平面內(nèi)做圓周運動，在最高點時速度為v，半徑為r，重力加速度為g，求此時繩子對物體的拉力是多少？（）A.mg+mv2/rB.mg-mv2/rC.mv2/rD.mg15、在一個均勻磁場中，有一根長度為L的導體棒以速度v垂直于磁場方向運動。若磁感應強度為B，導體棒兩端的感應電動勢為多少？（）A.BLvB.BLv/2C.2BLvD.016、在研究質(zhì)點的運動時，常常需要用到運動學方程。對于勻變速直線運動，以下哪個運動學公式是錯誤的？（）A.v=v0+atB.s=v0t+1/2at^2C.v^2=v0^2+2asD.s=(v+v0)t/2，其中v是末速度，v0是初速度17、在相對論力學中，以下哪個效應不是相對論力學與經(jīng)典力學的顯著區(qū)別？（）A.時間膨脹效應，運動的時鐘會變慢B.長度收縮效應，運動的物體長度會變短C.質(zhì)量增加效應，物體的質(zhì)量會隨著速度的增加而增大D.引力紅移效應，在強引力場中光譜線會向紅端移動，而在經(jīng)典力學中不存在此現(xiàn)象18、在研究物體的直線運動時，一個物體沿直線運動，其位移與時間的關系為x=5t+2t^2（x以米為單位，t以秒為單位），以下關于該物體運動情況的說法中，正確的是？（）A.初速度為5m/sB.加速度為2m/s^2C.前2秒內(nèi)的位移為18mD.第3秒末的速度為11m/s19、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）/220、在一個粗糙水平面上，有一個質(zhì)量為M的木板，木板上放置一個質(zhì)量為m的物塊。木板與物塊之間的動摩擦因數(shù)為μ1，木板與地面之間的動摩擦因數(shù)為μ2?，F(xiàn)對木板施加一個水平向右的力F，使木板和物塊一起向右加速運動。若物塊與木板相對靜止，則它們的加速度大小為多少？（）A.F/(M+m)B.(F-μ2(M+m)g)/(M+m)C.(F-μ1mg)/(M+m)D.(F-μ1mg-μ2(M+m)g)/(M+m)21、在研究熱力學第一定律時，以下關于能量守恒的描述，哪一項是錯誤的？（）A.系統(tǒng)從外界吸收的熱量等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加與系統(tǒng)對外做功之和B.第一類永動機是不可能制成的C.能量可以從一種形式完全轉(zhuǎn)化為另一種形式，而不產(chǎn)生其他影響D.做功和熱傳遞都可以改變系統(tǒng)的內(nèi)能22、在一個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.無法確定23、一質(zhì)點做曲線運動，在某一時刻，它的速度方向、加速度方向以及所受合外力的方向的關系是？（）A.速度、加速度、合外力的方向有可能都相同B.加速度方向與合外力方向一定相同C.速度方向與加速度方向一定相同D.速度方向與合外力方向可能相同24、在一個豎直上拋運動中，物體經(jīng)過拋出點上方h高處時的速度大小為v。則物體從拋出到經(jīng)過h高處所用的時間為多少？（）A.(v-√v2-2gh)/gB.(v+√v2-2gh)/gC.(v-√v2+2gh)/gD.(v+√v2+2gh)/g25、一質(zhì)量為m的物體放在傾角為θ的斜面上，斜面與物體間的動摩擦因數(shù)為μ?，F(xiàn)用一個平行于斜面向上的力F拉物體，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.mgsinθ/(cosθ-μsinθ)26、在研究物體的振動時，簡諧振動是一種常見的模型。對于一個做簡諧振動的物體，以下哪個物理量決定了其振動的周期？（）A.振幅B.初相位C.回復力系數(shù)D.最大速度27、一質(zhì)點做勻速圓周運動，線速度大小為v，半徑為r，角速度為ω，周期為T，以下關于向心加速度大小的表達式，正確的是？（）A.v^2/rB.ω^2rC.2πv/TD.以上都是28、一個質(zhì)量為m的人站在升降機中，當升降機以加速度a上升時，人對升降機的壓力是多少？（）A.m(g+a)B.m(g-a)C.mgD.ma29、在一個光滑的斜面上，有一個質(zhì)量為m的物塊，受到一個水平向右的力F作用，斜面的傾角為θ，重力加速度為g。若物塊相對斜面靜止，力F的大小范圍是多少？（）A.mgtanθ≤F≤mgsinθB.0≤F≤mgtanθC.mgsinθ≤F≤mgcosθD.0≤F≤mgsinθ30、在研究物體的運動時，需要考慮多種力的作用。當一個物體在粗糙水平面上做勻減速直線運動時，以下哪種力對其減速過程起主要作用？（）A.重力B.支持力C.摩擦力D.拉力二、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細論述牛頓運動定律的內(nèi)容及其在經(jīng)典力學中的核心地位。分析牛頓第一定律如何揭示了物體運動狀態(tài)改變的原因，牛頓第二定律如何定量描述力與加速度的關系，以及牛頓第三定律在物體相互作用中的體現(xiàn)。舉例說明牛頓運動定律在日常生活和工程技術中的廣泛應用，并探討其適用范圍和局限性。2、（本題5分）深入探討流體力學中的伯努利原理，解釋流速、壓力和高度之間的關系。以管道中的流體流動、飛機機翼的升力產(chǎn)生等為例，說明伯努利原理的應用。討論伯努利原理在水利工程、航空航天和日常生活中的實際應用，以及在應用中需要注意的問題和誤差來源。3、（本題5分）全面論述熱力學中的熵增原理在生態(tài)系統(tǒng)中的應用，分析生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動和物質(zhì)循環(huán)與熵增的關系，探討人類活動對生態(tài)系統(tǒng)熵變的影響，研究如何利用熵增原理指導可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護策略。4、（本題5分）深入探討顆粒物質(zhì)力學中的顆粒堆積、流動和力鏈傳遞，解釋顆粒系統(tǒng)的宏觀力學行為與微觀相互作用的關系，分析在粉體工程、地質(zhì)災害等方面的應用。5、（本題5分）詳細分析萬有引力定律在天體力學中的應用，探討行星、衛(wèi)星等天體的運動規(guī)律，計算天體的質(zhì)量、軌道半徑、周期等物理量，解釋潮汐現(xiàn)象等與萬有引力相關的自然現(xiàn)象。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在波動方程中，波速、波長和頻率之間存在一定的關系，請解釋它們之間的數(shù)學關系，并舉例說明在不同介質(zhì)中波的傳播特性。2、（本題5分）論述在研究結構的碰撞動力學問題時，如何考慮碰撞過程中的能量損失和接觸力的變化規(guī)律？3、（本題5分）在研究流體的漩渦流動時，力學上如何描述漩渦的形成、發(fā)展和消散過程？4、（本題5分）分析在研究結構的風振響應控制時，如何設計風振控制系統(tǒng)，如調(diào)諧質(zhì)量阻尼器