南京工業(yè)大學(xué)《計算流體力學(xué)與傳熱學(xué)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁南京工業(yè)大學(xué)

《計算流體力學(xué)與傳熱學(xué)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40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、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。現(xiàn)給小球一個初速度v，使其在圓環(huán)上做圓周運動。當(dāng)小球運動到圓環(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.02、在振動的能量問題中，以下哪個因素不是決定振動系統(tǒng)能量大小的因素？A.振幅的大小。B.振動的頻率。C.系統(tǒng)的質(zhì)量。D.振動的初相位。3、一個質(zhì)量為m的衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，軌道半徑為r，地球質(zhì)量為M。衛(wèi)星的動能為多少？A.GMm/2rB.GMm/rC.GMm/4rD.GMm/8r4、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)5、在研究材料的力學(xué)性能時，應(yīng)力和應(yīng)變是重要的概念。以下關(guān)于應(yīng)力和應(yīng)變的關(guān)系，哪一項是錯誤的？A.在彈性范圍內(nèi)，應(yīng)力與應(yīng)變成正比B.材料的彈性模量等于應(yīng)力除以應(yīng)變C.超過材料的屈服極限后，應(yīng)力與應(yīng)變不再成正比D.應(yīng)力越大，應(yīng)變一定越大6、一輕繩一端系一質(zhì)量為m的小球，另一端固定在O點，小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，在最低點時，繩子的拉力是多少？A.mg；B.mg+mv2/r；C.mg-mv2/r；D.mv2/r。（其中r為圓的半徑，v為小球在最低點的速度）7、有一個質(zhì)量為m的物體，用輕繩懸掛在電梯的天花板上。當(dāng)電梯以加速度a勻加速上升時，繩子對物體的拉力為多少？（重力加速度為g）A.m(g+a)B.m(g-a)C.maD.mg8、在一個粗糙水平面上，有一個質(zhì)量為M的木板，木板上有一個質(zhì)量為m的物塊，物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為μ1，木板與地面之間的動摩擦因數(shù)為μ2，現(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運動，經(jīng)過一段時間后，物塊與木板相對滑動，此時力F的大小為多少？A.μ1mg+μ2(M+m)gB.μ1mg+μ2MgC.μ1(M+m)g+μ2MgD.μ1mg+(μ1+μ2)Mg9、在勻速圓周運動中，角速度與線速度、半徑之間的關(guān)系是什么？A.ω=v/r；B.ω=rv；C.ω=r/v；D.ω=1/vr。10、在相對論力學(xué)中，以下哪個物理量在不同的慣性參考系中是不變的？A.時間間隔。B.長度。C.同時性。D.光速。11、在彈性碰撞中，兩物體碰撞前后的總動能和總動量是否守恒？A.總動能守恒，總動量不守恒；B.總動能不守恒，總動量守恒；C.總動能和總動量都守恒；D.總動能和總動量都不守恒。12、一個質(zhì)量為m的衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，軌道半徑為r，地球的質(zhì)量為M，萬有引力常量為G，衛(wèi)星的線速度大小為多少？A.√GM/rB.√GM/r^2C.√GMm/rD.√GMm/r^213、一個質(zhì)量為m的物體在豎直平面內(nèi)做圓周運動，在最高點時的速度為v，半徑為r，重力加速度為g。要使物體能完成圓周運動，v應(yīng)滿足什么條件？A.v≥√(gr)B.v≤√(gr)C.v≥√(2gr)D.v≤√(2gr)14、一個做勻速圓周運動的物體，其周期為T，半徑為r，線速度為v。則角速度ω為多少？A.2πTB.2πr/TC.vT/2πrD.v/r15、對于機械波的傳播，以下哪個特點不是機械波所共有的？A.機械波的傳播需要介質(zhì)。B.機械波傳播的是振動的形式和能量。C.機械波的波速只取決于介質(zhì)的性質(zhì)，與波的頻率和波長無關(guān)。D.機械波在傳播過程中，波源的振動頻率會發(fā)生變化。16、在波動方程中，波速、波長和頻率之間存在一定的關(guān)系。對于在真空中傳播的電磁波，其波速與以下哪個因素有關(guān)？A.電磁波的頻率B.電磁波的波長C.電磁波的振幅D.以上因素均無關(guān)17、在材料力學(xué)中，關(guān)于梁的彎曲變形，以下哪個因素不是影響梁彎曲強度的主要因素？A.梁的截面形狀和尺寸。B.梁所受的載荷類型和大小。C.梁的材料的彈性模量。D.梁的長度與寬度的比值。18、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，則這兩個力的夾角是多少度時合力為6N？A.60°；B.90°；C.120°；D.150°。19、一個物體在力F的作用下沿粗糙斜面向上運動，力F與斜面平行，已知斜面的傾角為θ，物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)為μ，力F的大小為F=mgsinθ+μmgcosθ，若物體從斜面底端運動到頂端的位移為s，力F做功為多少？A.mgsinθsB.μmgcosθsC.(mgsinθ+μmgcosθ)sD.(mgsinθ-μmgcosθ)s20、對于胡克定律，以下哪種情況不適用？A.材料在彈性限度內(nèi)的拉伸或壓縮變形。B.材料的大變形情況，超過彈性限度。C.只受拉力作用的彈簧。D.只受壓力作用的桿件。二、簡答題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）在熱力學(xué)第二定律的克勞修斯表述中，請詳細解釋熱量傳遞的方向性，并舉例說明違反克勞修斯表述的情況是不可能發(fā)生的。2、（本題10分）闡述在研究一個蕩秋千的問題中，如何將其簡化為單擺模型，并運用相關(guān)知識分析其運動的周期性和能量轉(zhuǎn)化？3、（本題10分）材料力學(xué)中，解釋如何分析具有復(fù)雜截面形狀的梁在彎曲和剪切作用下的應(yīng)力分布？4、（本題10分）理論力學(xué)中，對于多自由度振動系統(tǒng)，如何運用模態(tài)分析方法來研究其振動特性？三、計算題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）一長為