成都職業(yè)技術學院《彈性力學與有限元基礎》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…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁成都職業(yè)技術學院

《彈性力學與有限元基礎》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25個小題，每小題1分，共25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、在熱力學中，熵是一個反映系統混亂程度的物理量。對于一個孤立系統，以下哪種情況會導致熵增加？（）A.系統從無序到有序的變化B.系統進行可逆過程C.系統進行不可逆過程D.系統與外界無能量交換2、一個質量為m的小球，用一根不可伸長的輕質細繩懸掛在O點，將小球拉至A點由靜止釋放，小球在豎直平面內做圓周運動。已知OA與豎直方向的夾角為θ，重力加速度為g，若小球能通過圓周的最高點，則在最高點時小球的速度至少為多少？（）A.√(gL)B.√(gLsinθ)C.√(gLcosθ)D.√(gL(1-cosθ))3、在豎直上拋運動中，物體上升到最高點時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g4、一物體在豎直方向上做自由落體運動，經過A、B兩點的速度分別為vA和vB，AB之間的距離為h。已知重力加速度為g，則物體從A點運動到B點所用的時間為多少？（）A.(vB-vA)/gB.(vB^2-vA^2)/2ghC.(vB-vA)/2gD.(vB^2-vA^2)/g5、在研究熱力學過程中的絕熱過程時，以下關于絕熱過程的描述，哪一項是不準確的？（）A.絕熱過程中，系統與外界沒有熱量交換B.絕熱過程中，系統的內能變化等于外界對系統做的功C.絕熱膨脹時，系統溫度降低；絕熱壓縮時，系統溫度升高D.絕熱過程一定是等熵過程6、在一個粗糙水平面上，有一個質量為M的木板，木板上有一個質量為m的物塊，物塊與木板之間的動摩擦因數為μ1，木板與地面之間的動摩擦因數為μ2，現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)Mg7、在一個固定的光滑圓弧軌道上，有一個質量為m的小球從與圓心等高的位置由靜止釋放，圓弧軌道半徑為R，重力加速度為g，以下關于小球運動到軌道最低點時對軌道壓力的表達式，正確的是？（）A.3mgB.2mgC.mgD.4mg8、在一個光滑的斜面上，有一個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，以下關于物塊加速度大小的表達式，正確的是？（）A.（Fcosθ+mgsinθ）/mB.（Fsinθ+mgsinθ）/mC.（Fcosθ-mgsinθ）/mD.（Fsinθ-mgsinθ）/m9、一質量為m的物體在水平拉力F作用下沿粗糙水平面運動，動摩擦因數為μ，拉力F隨時間t變化的圖像如圖所示，以下關于物體在0-t0時間內位移大小的表達式，正確的是？（圖像自行想象）（）A.（F0-μmg）t0^2/2mB.（F0-μmg）t0^2/2C.（F0t0-μmg）t0/2D.（F0t0-μmg）t0/2m10、在質點系的動量定理中，以下哪個因素不是影響質點系動量變化的原因？（）A.外力的作用B.內力的作用C.外力作用的時間D.質點系的初始動量11、在機械波的傳播過程中，如果介質中的質點做簡諧運動，以下哪個量不是隨時間做周期性變化的？（）A.位移B.速度C.加速度D.介質的密度12、一根長為L的均勻細桿，質量為M，可繞一端的水平軸O在豎直平面內自由轉動?，F將細桿從水平位置由靜止釋放，忽略空氣阻力，當細桿轉到豎直位置時，其角速度為多少？（）A.√(6g/L)B.√(3g/2L)C.√(2g/L)D.√(3g/L)13、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秒內的位移為18mD.第3秒末的速度為11m/s14、在一個固定的斜面上，有一個物塊從靜止開始下滑，經過時間t到達斜面底端。已知斜面的傾角為θ，動摩擦因數為μ，重力加速度為g，則斜面的長度為多少？（）A.1/2gt^2sinθB.1/2gt^2cosθC.1/2gt^2(sinθ-μcosθ)D.1/2gt^2(sinθ+μcosθ)15、在一個粗糙水平面上，有一個質量為M的木板，木板上有一個質量為m的物塊。現對木板施加一個水平拉力F，木板與物塊之間的動摩擦因數為μ1，木板與地面之間的動摩擦因數為μ2。若物塊相對木板靜止，F應滿足什么條件？（）A.F>μ1mgB.F>(μ1+μ2)(M+m)gC.F>μ2(M+m)gD.F>[μ1mg+μ2(M+m)g]16、在熱力學第一定律的應用中，對于一個絕熱容器中的熱傳遞過程，以下哪種說法是正確的？（）A.熱量可以在容器內部分子之間傳遞B.熱量可以從容器內部傳遞到外部C.熱量不能在容器內部傳遞D.以上說法都不正確17、一個質量為M的長木板放在光滑水平面上，一質量為m的小物塊以初速度v0滑上木板。木板與物塊間動摩擦因數為μ，經過一段時間后，物塊與木板相對靜止。在這個過程中，系統產生的內能為多少？（）A.μmg×v02/2B.μmg×v02/2(M+m)C.μmg×v02/2(M-m)D.μmg×v02/2(M+m)218、在一個水平向右的勻強電場中，有一個帶正電的粒子，電荷量為q，質量為m，電場強度為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動，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/m19、在波動光學中，光的干涉和衍射現象是重要的研究內容。對于兩束相干光發(fā)生干涉，以下哪個條件是產生明顯干涉條紋的關鍵？（）A.光的頻率相同B.光的強度相同C.光的傳播方向相同D.光的偏振方向相同20、在一個固定的水平橫桿上，套有兩個質量均為m的小球A和B，A、B之間用一根長度為L的輕質彈簧相連，現對B球施加一個水平向右的瞬時沖量I，以下關于A球的最大速度的表達式，正確的是？（）A.I/2mB.I/mC.2I/mD.4I/m21、在研究剛體的轉動慣量時，以下關于平行軸定理的描述，哪一項是不正確的？（）A.剛體對某一軸的轉動慣量等于剛體對通過質心且與該軸平行的軸的轉動慣量加上剛體的質量與兩軸間距離平方的乘積B.平行軸定理只適用于剛體繞固定軸的轉動C.利用平行軸定理可以方便地計算剛體對不同軸的轉動慣量D.無論剛體的形狀如何，平行軸定理都適用22、兩個物體A和B，質量分別為mA和mB，它們在光滑水平面上發(fā)生正碰。碰撞前A的速度為vA，B的速度為0。碰撞后A的速度為vA'，B的速度為vB'。若碰撞是完全彈性碰撞，下列哪個式子成立？（）A.mAvA=mAvA'+mBvB'B.mAvA2=mAvA'2+mBvB'2C.mAvA+mB×0=mAvA'+mBvB'D.mAvA2+mB×02=mAvA'2+mBvB'223、在光的衍射現象中，以下哪個條件不是產生明顯衍射現象的必要條件？（）A.障礙物或孔隙的尺寸與光的波長相當B.光源發(fā)出的光是單色光C.觀察衍射現象的距離足夠遠D.衍射屏后的空間足夠大24、一物體在光滑水平面上受到兩個互相垂直的力F1和F2的作用，F1=3N，F2=4N，物體的加速度大小為多少？（）A.5m/s^2B.7m/s^2C.1m/s^2D.25m/s^225、對于振動的合成，如果兩個簡諧振動的頻率相差很大，以下哪種情況會發(fā)生？（）A.產生拍現象，振幅出現周期性的強弱變化B.合成振動仍然是簡諧振動C.合成振動是復雜的非周期性振動D.無法確定合成振動的性質二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）論述在一個人在豎直方向的彈簧振子系統中上下運動且考慮空氣阻力的問題中，如何分析振動的衰減特性？2、（本題5分）在彈性力學中，討論如何利用有限元方法求解復雜結構的應力和應變分布，并分析其精度和誤差來源？3、（本題5分）闡述在一個物體在粗糙水平面上受到水平拉力做勻加速直線運動的情景中，如何通過受力分析和運動學公式來求出物體與地面間的動摩擦因數？4、（本題5分）在剛體的定軸轉動中，轉動慣量起著重要作用，請說明轉動慣量的物理意義，并舉例闡述影響轉動慣量大小的因素。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一物體從高為10m的光滑斜面頂端由靜止開始下滑，斜面的傾角為45°，求物體滑到斜面底端所用的時間和到達底端時的速度。2、（本題5分）有一質量為1.8kg的物體在一個豎直放置的光滑圓環(huán)上做圓周運動，圓環(huán)半徑為1.5m，物體通過最高點時的速度為3√2m/s，g取10m/s2，求物體在最低點時對圓環(huán)的壓力。3、（本題5分）一粗細均勻的U形玻璃管，水平部分長25cm，豎直部分高15cm，管內裝有水銀，封閉端空氣柱長8cm，大氣壓強為75cmHg，現緩慢將U形管旋轉90°，使開口向下，求此時封閉端空氣柱的長度。4、（本題5分）一個質量為7kg的物體放在粗糙水平地面上，受到一個水平向右的力F作用，F的大小為25N，物體從靜止開始運動，經過3s移動了9m，求物體與地面間的動摩擦因數。5、（本題5分）一個半徑為5m的光滑半圓形軌道固定在豎直平面內，一質量為1kg的小球從軌道的最高點由靜止下滑，求小球到達最低點時對軌道的壓力。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）全面論述材料的高溫力學性能和熱防護設計，解釋材料在高溫下的強度、硬度、