吉林工商學(xué)院《工程力學(xué)A》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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《工程力學(xué)A》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______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、在一個(gè)光滑的水平圓盤(pán)上，有一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊，用一根不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩拴在圓盤(pán)的中心，細(xì)繩的長(zhǎng)度為L(zhǎng)。圓盤(pán)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，細(xì)繩的拉力為多少？（）A.mω^2LB.mωLC.mω^2/LD.mω/L2、一個(gè)質(zhì)量為m的物體在水平面上受到一個(gè)水平恒力F的作用，經(jīng)過(guò)時(shí)間t后速度變?yōu)関，求物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)是多少？（）A.Ft/mvB.(F-mv/t)/mgC.(F-mv/t)/mgD.(F+mv/t)/mg3、在研究彈性力學(xué)問(wèn)題時(shí)，以下關(guān)于平面應(yīng)力和平面應(yīng)變狀態(tài)的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.平面應(yīng)力狀態(tài)下，沿某一方向的正應(yīng)力為零B.平面應(yīng)變狀態(tài)下，沿某一方向的應(yīng)變分量為零C.平面應(yīng)力和平面應(yīng)變狀態(tài)可以相互轉(zhuǎn)化D.平面應(yīng)力狀態(tài)適用于薄板，平面應(yīng)變狀態(tài)適用于長(zhǎng)柱體4、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)。現(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(guò)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)5、一個(gè)質(zhì)量為m的小球用長(zhǎng)度為L(zhǎng)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(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為多少？（）A.√(2gL(1-cosθ))B.√(gL(1-cosθ))C.√(2gLsinθ)D.√(gLsinθ)6、一個(gè)質(zhì)量為m的物體在水平方向的兩個(gè)力F1和F2作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中F1=3N，F(xiàn)2=4N，現(xiàn)將F1撤去，以下關(guān)于物體在撤去F1瞬間加速度大小和方向的說(shuō)法，正確的是？（）A.3m/s^2，方向與F1相反B.3m/s^2，方向與F1相同C.4m/s^2，方向與F2相反D.4m/s^2，方向與F2相同7、在一個(gè)固定的斜面上，有一個(gè)物塊從靜止開(kāi)始下滑，經(jīng)過(guò)時(shí)間t到達(dá)斜面底端。已知斜面的傾角為θ，動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，則斜面的長(zhǎng)度為多少？（）A.1/2gt^2sinθB.1/2gt^2cosθC.1/2gt^2(sinθ-μcosθ)D.1/2gt^2(sinθ+μcosθ)8、在一個(gè)光滑的水平面上，有一個(gè)質(zhì)量為m的滑塊，以速度v與一個(gè)質(zhì)量為M、靜止的滑塊發(fā)生完全非彈性碰撞。碰撞后，兩者共同的速度大小為多少？（）A.mv/(M+m)B.Mv/(M+m)C.(M+m)v/MD.(M+m)v/m9、一質(zhì)量為m的物體在豎直向上的拉力F作用下，從靜止開(kāi)始向上做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a，經(jīng)過(guò)時(shí)間t，以下關(guān)于拉力做功的表達(dá)式，正確的是？（）A.FatB.m（g+a）at^2/2C.（F-mg）at^2/2D.（F-mg）at^210、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(xiàn)下滑，B沿斜面上的曲線(xiàn)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(wú)法確定11、在熱力學(xué)中，熵是一個(gè)反映系統(tǒng)混亂程度的物理量。對(duì)于一個(gè)孤立系統(tǒng)，以下哪種情況會(huì)導(dǎo)致熵增加？（）A.系統(tǒng)從無(wú)序到有序的變化B.系統(tǒng)進(jìn)行可逆過(guò)程C.系統(tǒng)進(jìn)行不可逆過(guò)程D.系統(tǒng)與外界無(wú)能量交換12、一個(gè)質(zhì)量為m的人站在升降機(jī)中，當(dāng)升降機(jī)以加速度a上升時(shí)，人對(duì)升降機(jī)的壓力是多少？（）A.m(g+a)B.m(g-a)C.mgD.ma13、在波動(dòng)光學(xué)的楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，以下哪個(gè)因素不是影響干涉條紋間距的？（）A.雙縫之間的距離B.光屏到雙縫的距離C.入射光的波長(zhǎng)D.雙縫的寬度14、在材料的疲勞特性研究中，以下哪個(gè)因素不是影響材料疲勞壽命的關(guān)鍵因素？（）A.材料的化學(xué)成分和組織結(jié)構(gòu)B.加載的應(yīng)力幅和平均應(yīng)力C.環(huán)境溫度和濕度D.材料的顏色和外觀(guān)15、一質(zhì)量為m的物體在光滑水平面上受到兩個(gè)相互垂直的水平力F1和F2的作用，F(xiàn)1=2N，F(xiàn)2=3N，以下關(guān)于物體加速度大小的表達(dá)式，正確的是？（）A.5m/s^2B.√13m/s^2C.√5m/s^2D.13m/s^216、一個(gè)理想氣體在等壓變化過(guò)程中，體積增大了一倍，那么其溫度將如何變化？（）A.增大一倍B.增大兩倍C.增大到原來(lái)的根號(hào)2倍D.增大到原來(lái)的4倍17、一個(gè)質(zhì)量為M的楔形物塊放在水平地面上，楔形物塊的斜面是光滑的，在斜面上有一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊，現(xiàn)對(duì)小物塊施加一個(gè)平行于斜面向上的力F，使小物塊沿斜面向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，若楔形物塊始終保持靜止，地面對(duì)楔形物塊的摩擦力大小和方向如何？（）A.水平向左，大小為FcosθB.水平向右，大小為FcosθC.水平向左，大小為FsinθD.為零18、一個(gè)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(dòng)。環(huán)上套有一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球與圓環(huán)之間的摩擦忽略不計(jì)?，F(xiàn)給小球一個(gè)初速度v，使其在圓環(huán)上做圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到圓環(huán)最高點(diǎn)時(shí)，圓環(huán)對(duì)小球的作用力大小為多少？（）A.mg+mv^2/RB.mg-mv^2/RC.mv^2/R-mgD.019、一物體在水平面上做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，線(xiàn)速度為v，角速度為ω，周期為T(mén)，向心加速度為a。則下列關(guān)系式中正確的是？（）A.v=ωRB.a=v^2/RC.T=2π/ωD.以上都正確20、在一個(gè)光滑水平面上，有兩個(gè)質(zhì)量分別為m1和m2的物體，用一根輕質(zhì)彈簧相連，現(xiàn)對(duì)m1施加一個(gè)水平向右的拉力F，已知彈簧的勁度系數(shù)為k，當(dāng)兩物體一起向右做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量為多少？（）A.F/(k(m1+m2))B.Fm1/(km2)C.Fm2/(km1)D.F/(km1)21、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22、一個(gè)物體在水平面上做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，初速度為v0，加速度為a。經(jīng)過(guò)時(shí)間t后，速度變?yōu)関。在這段時(shí)間內(nèi)，物體的平均速度為多少？（）A.(v0+v)/2B.(v0-v)/2C.v0+at/2D.v0-at/223、一物體在力F1和F2的作用下處于平衡狀態(tài)，若F1=10N，F(xiàn)2=8N，則這兩個(gè)力的夾角是多少度時(shí)合力為6N？（）A.60°B.90°C.120°D.150°24、在剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)中，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是一個(gè)重要的物理量。對(duì)于一個(gè)由多個(gè)質(zhì)點(diǎn)組成的剛體，以下哪種情況會(huì)導(dǎo)致其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量增大？（）A.質(zhì)點(diǎn)向轉(zhuǎn)軸靠近B.質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量減小C.質(zhì)點(diǎn)分布遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸D.轉(zhuǎn)軸位置改變25、在豎直上拋運(yùn)動(dòng)中，物體上升到最高點(diǎn)時(shí)的速度和加速度分別是多少？（）A.速度為零，加速度為零B.速度為零，加速度為gC.速度為g，加速度為零D.速度為g，加速度為g二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）材料力學(xué)中，解釋如何分析具有復(fù)雜幾何形狀的軸類(lèi)零件的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力和變形？2、（本題5分）從理論力學(xué)出發(fā)，闡述如何分析航天器在軌道上的姿態(tài)調(diào)整和控制所涉及的力學(xué)原理？3、（本題5分）闡述在一個(gè)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中做螺旋線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題中，如何分析各個(gè)場(chǎng)對(duì)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的影響？4、（本題5分）論述在研究壓桿穩(wěn)定問(wèn)題時(shí)，如何根據(jù)壓桿的長(zhǎng)度、截面形狀和約束條件來(lái)確定其臨界載荷和穩(wěn)定性？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)質(zhì)量為8kg的物體從高為20m的地方自由下落，不計(jì)空氣阻力，求物體落地瞬間的速度和落地前1s內(nèi)的位移。2、（本題5分）在一個(gè)豎直放置的粗細(xì)均勻的U形管中，左側(cè)管內(nèi)水銀柱高8cm，右側(cè)管內(nèi)水銀柱高4cm，管內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的氣體?，F(xiàn)將U形管緩慢傾斜至水平，求此時(shí)氣體的壓強(qiáng)和長(zhǎng)度。3、（本題5分）一個(gè)半徑為1.2m的光滑半圓形軌道固定在豎直平面內(nèi)，質(zhì)量為1.5kg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。4、（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(guò)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。5、（本題5分）有一個(gè)質(zhì)量為0.8kg的小球，用一根長(zhǎng)為0.8m的細(xì)繩拴在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球在最高點(diǎn)的速度為2.5m/s，g取10m/s2，求小球在最低點(diǎn)時(shí)細(xì)繩的拉力。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）詳細(xì)分析海洋工程中的波浪力學(xué)、海流作用和海洋結(jié)構(gòu)物受力分析，研究海洋環(huán)境中的水動(dòng)力特性和海洋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，闡述在海洋平臺(tái)