南京財(cái)經(jīng)大學(xué)《工程流體力學(xué)B》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)南京財(cái)經(jīng)大學(xué)

《工程流體力學(xué)B》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25個(gè)小題，每小題1分，共25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、在質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理中，以下哪個(gè)因素不是影響質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量變化的原因？（）A.外力的作用B.內(nèi)力的作用C.外力作用的時(shí)間D.質(zhì)點(diǎn)系的初始動(dòng)量2、在研究機(jī)械波的多普勒效應(yīng)時(shí)，以下關(guān)于多普勒效應(yīng)的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.當(dāng)波源與觀察者相互靠近時(shí)，觀察者接收到的頻率升高B.當(dāng)波源與觀察者相互遠(yuǎn)離時(shí)，觀察者接收到的頻率降低C.多普勒效應(yīng)只適用于聲波，不適用于電磁波D.多普勒效應(yīng)可以用于測(cè)量物體的運(yùn)動(dòng)速度3、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(dòng)摩擦因數(shù)為μ?，F(xiàn)用一個(gè)平行于斜面向上的力F拉物體，使其沿斜面勻速向上運(yùn)動(dòng)。力F的大小為多少？（）A.mgsinθ+μmgcosθB.mgsinθ-μmgcosθC.μmgcosθ-mgsinθD.mgsinθ/(cosθ-μsinθ)4、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）/m6、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.07、在一個(gè)固定的光滑斜面上，有一個(gè)物塊受到一個(gè)平行于斜面向上的力F作用，物塊從斜面底端向上運(yùn)動(dòng)，已知斜面傾角為θ，物塊質(zhì)量為m，重力加速度為g，以下關(guān)于物塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能變化情況的說(shuō)法，正確的是？（）A.機(jī)械能增加B.機(jī)械能減少C.機(jī)械能不變D.無(wú)法確定8、在一個(gè)光滑的斜面上，有一個(gè)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(guān)于物體下滑加速度的表達(dá)式，正確的是？（）A.gsinθB.gcosθC.gtanθD.g/cosθ9、在研究相對(duì)論中的質(zhì)能關(guān)系時(shí)，以下關(guān)于質(zhì)能方程的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)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(shí)，其質(zhì)量一定增加D.質(zhì)能方程只適用于微觀粒子，對(duì)宏觀物體不適用10、在一個(gè)光滑的水平面上，有兩個(gè)質(zhì)量相等的物體A和B，A以速度v向右運(yùn)動(dòng)，B靜止。兩物體發(fā)生完全彈性碰撞后，A和B的速度分別為多少？（）A.0，vB.v/2，v/2C.-v，vD.v，011、一物體從傾角為θ的斜面頂端由靜止滑下，斜面與物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，求物體滑到底端所用的時(shí)間是多少？（）A.2s/(gcosθ-μgsinθ)B.2s/(gcosθ+μgsinθ)C.2s/(gsinθ-μgcosθ)D.2s/(gsinθ+μgcosθ)12、一個(gè)質(zhì)量為m的物體在水平面上做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，線速度為v。物體所受的向心力由摩擦力提供，動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。則物體運(yùn)動(dòng)一周，摩擦力做功為多少？（）A.0B.μmg×2πRC.μmgv2/RD.無(wú)法確定13、一物體在水平面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，初速度為v0，加速度大小為a，經(jīng)過(guò)時(shí)間t停止運(yùn)動(dòng)，求物體在這段時(shí)間內(nèi)的位移是多少？（）A.v0t+1/2at2B.v0t-1/2at2C.v0tD.1/2at214、在相對(duì)論力學(xué)中，時(shí)間和空間的相對(duì)性是重要概念。當(dāng)一個(gè)觀察者相對(duì)于另一個(gè)觀察者以高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，以下哪種現(xiàn)象會(huì)發(fā)生？（）A.時(shí)間膨脹B.長(zhǎng)度收縮C.質(zhì)量不變D.同時(shí)的相對(duì)性消失15、在相對(duì)論力學(xué)中，以下關(guān)于時(shí)間膨脹和長(zhǎng)度收縮的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.運(yùn)動(dòng)的時(shí)鐘會(huì)變慢，即時(shí)間膨脹B.運(yùn)動(dòng)的物體在運(yùn)動(dòng)方向上長(zhǎng)度會(huì)收縮C.時(shí)間膨脹和長(zhǎng)度收縮效應(yīng)只有在物體接近光速時(shí)才明顯D.時(shí)間膨脹和長(zhǎng)度收縮是相對(duì)的，取決于觀察者的參考系16、在材料力學(xué)中，應(yīng)力集中現(xiàn)象會(huì)對(duì)構(gòu)件的強(qiáng)度產(chǎn)生影響。在構(gòu)件的幾何形狀發(fā)生突變處，以下哪個(gè)物理量會(huì)顯著增大？（）A.正應(yīng)力B.切應(yīng)力C.應(yīng)變D.位移17、在一個(gè)彈簧振子系統(tǒng)中，彈簧的勁度系數(shù)為k，振子的質(zhì)量為m。當(dāng)振子通過(guò)平衡位置時(shí)，速度為v，則振子的振幅為多少？（）A.mv^2/kB.mv/kC.mv^2/2kD.mv/2k18、在一個(gè)光滑的水平面上，有兩個(gè)物塊A和B，質(zhì)量分別為mA和mB，用一根輕質(zhì)彈簧連接。現(xiàn)對(duì)A施加一個(gè)水平向右的力F，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，A、B的速度分別為vA和vB，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)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)219、一物體從高處自由下落，經(jīng)過(guò)時(shí)間t落地，下落的高度為h，重力加速度為g，則h等于多少？（）A.1/2gt2B.gt2C.2gt2D.1/2gt20、一質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，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21、一個(gè)質(zhì)量分布均勻的球體，半徑為R，總質(zhì)量為M。在距離球心為r（r<R）的位置，其引力場(chǎng)強(qiáng)度大小為多少？（）A.GM/r2B.GM/R2C.GMr/R3D.GMr2/R322、在一個(gè)水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一個(gè)帶正電的粒子，電荷量為q，質(zhì)量為m，電場(chǎng)強(qiáng)度為E。若粒子以初速度v0水平向右拋出，忽略重力，粒子在水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則粒子在水平方向的加速度大小為多少？（）A.qE/mB.v0qE/mC.qEv0/mD.qE^2/m23、在一個(gè)固定的光滑斜面上，有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的物體從斜面頂端由靜止開始下滑。已知斜面的高度為H，斜面的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，重力加速度為g，則物體滑到斜面底端時(shí)的速度大小為多少？（）A.√(2gH)B.√(2gL)C.√(2gH-2gL)D.√(2gL-2gH)24、在相對(duì)論力學(xué)中，以下哪個(gè)效應(yīng)不是相對(duì)論力學(xué)與經(jīng)典力學(xué)的顯著區(qū)別？（）A.時(shí)間膨脹效應(yīng)，運(yùn)動(dòng)的時(shí)鐘會(huì)變慢B.長(zhǎng)度收縮效應(yīng)，運(yùn)動(dòng)的物體長(zhǎng)度會(huì)變短C.質(zhì)量增加效應(yīng)，物體的質(zhì)量會(huì)隨著速度的增加而增大D.引力紅移效應(yīng)，在強(qiáng)引力場(chǎng)中光譜線會(huì)向紅端移動(dòng)，而在經(jīng)典力學(xué)中不存在此現(xiàn)象25、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^2/2m二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，運(yùn)用力學(xué)原理分析如何確定各部件之間的力傳遞和運(yùn)動(dòng)關(guān)系？2、（本題5分）分析在研究流體的黏性流動(dòng)時(shí)，如何通過(guò)Navier-Stokes方程來(lái)描述流體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，并討論邊界層的形成和發(fā)展？3、（本題5分）對(duì)于一個(gè)承受動(dòng)態(tài)載荷的橋梁結(jié)構(gòu)，運(yùn)用力學(xué)知識(shí)分析如何進(jìn)行動(dòng)力響應(yīng)分析和抗震設(shè)計(jì)？4、（本題5分）分析在研究結(jié)構(gòu)的振動(dòng)模態(tài)分析時(shí)，如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試和數(shù)值計(jì)算來(lái)確定結(jié)構(gòu)的固有頻率和振型？三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一個(gè)半徑為1m的光滑半圓形軌道固定在豎直平面內(nèi)，質(zhì)量為2kg的物體從軌道頂端由靜止釋放，求物體運(yùn)動(dòng)到軌道最低點(diǎn)時(shí)的速度。2、（本題5分）一個(gè)質(zhì)量為10kg的物體，在一個(gè)與水平方向成37°角斜向下的推力作用下，沿粗糙水平地面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為3m/s2，動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4，推力大小為80N，求運(yùn)動(dòng)10m所用的時(shí)間。3、（本題5分）一個(gè)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(duì)物體施加一個(gè)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(dòng)，求施加的力的大小。4、（本題5分）有一密度為800kg/m3、體積為0.02m3的正方體木塊，用一細(xì)繩拴在容器底部，容器內(nèi)水深50cm，求木塊受到的浮力和細(xì)繩的拉力。5、（本題5分）一質(zhì)量為6kg的物體在水平面上做直線運(yùn)動(dòng)，所受合力F隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示，已知t=0時(shí)物體的速度為2m/s，求t=5s時(shí)物體的速度。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）深入探討機(jī)械能守恒定律的內(nèi)涵和條件，分析在只有重力或彈力做功的情況下，系統(tǒng)的動(dòng)能和勢(shì)能如何相互轉(zhuǎn)化，并保持總機(jī)械能不變，結(jié)合具體的物理情境，如自由落體運(yùn)動(dòng)、