新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院三全學(xué)院《計(jì)算固體力學(xué)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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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)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題1分，共15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、在熱力學(xué)第一定律中，系統(tǒng)內(nèi)能的變化與做功和傳熱有關(guān)。對(duì)于一個(gè)絕熱系統(tǒng)，以下哪種情況會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)能增加？（）A.外界對(duì)系統(tǒng)做功B.系統(tǒng)對(duì)外界做功C.系統(tǒng)與外界進(jìn)行熱傳遞D.以上情況均不會(huì)2、一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，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3、在研究液體的表面現(xiàn)象時(shí)，以下關(guān)于表面張力的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.表面張力使得液體表面有收縮的趨勢(shì)B.表面張力的大小與液體的種類(lèi)和溫度有關(guān)C.表面張力的方向總是與液面平行D.液體表面張力系數(shù)越大，表面能越小4、一個(gè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其線速度為v，半徑為r，角速度為ω。下列關(guān)系式中正確的是？（）A.v=ωrB.ω=vrC.v=r/ωD.r=vω5、在研究物體的拋體運(yùn)動(dòng)時(shí)，需要考慮重力和初速度的影響。當(dāng)一個(gè)物體以一定的初速度斜向上拋出時(shí)，在其上升過(guò)程中，以下哪個(gè)物理量不斷減??？（）A.速度B.加速度C.水平方向的速度D.豎直方向的速度6、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，它們之間用一根輕質(zhì)彈簧相連。當(dāng)對(duì)m1施加一個(gè)水平向右的拉力F時(shí)，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。已知彈簧的勁度系數(shù)為k，此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為x。若突然撤去拉力F，則在撤去拉力的瞬間，m1的加速度大小為多少？（）A.F/m1B.kx/m1C.F-kx/m1D.kx-F/m17、一物體從高處自由下落，經(jīng)過(guò)A、B兩點(diǎn)的速度分別為vA和vB，A、B兩點(diǎn)間的距離為h，則物體從A點(diǎn)下落到B點(diǎn)所用的時(shí)間為多少？（）A.(vB-vA)/gB.(vB^2-vA^2)/2ghC.(vB+vA)/gD.2h/(vB+vA)8、一個(gè)人從高處跳下，落地時(shí)屈膝緩沖，設(shè)人的質(zhì)量為m，下落高度為h，屈膝緩沖過(guò)程中重心下降的距離為d，地面對(duì)人的平均作用力大小為多少？（）A.mg(h+d)/dB.mg(h-d)/dC.mgh/dD.mgd/h9、一個(gè)質(zhì)量為m的小球，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)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。當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，細(xì)繩對(duì)小球的拉力大小為多少？（）A.mg(1-cosθ)B.3mg-2mgcosθC.mg(3-2cosθ)D.mg(1+2cosθ)10、有兩個(gè)力F1和F2，它們的合力大小為F，且F1=3N，F(xiàn)2=4N。若兩個(gè)力的夾角為60°，則合力F的大小為多少？（）A.5NB.7NC.√13ND.√19N11、一個(gè)質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板放在光滑水平面上，一質(zhì)量為m的小物塊以初速度v0滑上木板。木板與物塊間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，物塊與木板相對(duì)靜止。在這個(gè)過(guò)程中，系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)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)212、在一個(gè)豎直放置的圓管內(nèi)，有一個(gè)小球在其中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知圓管的半徑為R，小球運(yùn)動(dòng)的速度為v，則小球運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間為多少？（）A.2πR/vB.2πv/RC.πR/vD.πv/R13、一個(gè)質(zhì)量為m的物體放在光滑水平面上，受到一個(gè)水平力F的作用，物體的加速度為多少？（）A.F/mB.m/FC.F+mD.F-m14、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15、一個(gè)質(zhì)量為m的物體在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為r，角速度為ω，求物體所受的向心力是多少？（）A.mωrB.mω2rC.mrω2D.mr2ω二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）在流體力學(xué)中，請(qǐng)?jiān)敿?xì)說(shuō)明流體的可壓縮性和不可壓縮性的概念，并舉例說(shuō)明在什么情況下可以忽略流體的可壓縮性。2、（本題5分）闡述在一個(gè)帶電粒子在非均勻磁場(chǎng)中做復(fù)雜運(yùn)動(dòng)且磁場(chǎng)隨時(shí)間變化的問(wèn)題中，如何分析粒子的能量變化？3、（本題5分）請(qǐng)闡述彈性碰撞和非彈性碰撞的區(qū)別，包括碰撞前后動(dòng)量和動(dòng)能的變化情況，并舉例說(shuō)明這兩種碰撞在實(shí)際中的現(xiàn)象。4、（本題5分）分析在研究生物力學(xué)問(wèn)題時(shí)，如何將力學(xué)原理應(yīng)用于人體骨骼、肌肉和關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)分析和疾病診斷？三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)分析振動(dòng)系統(tǒng)的共振現(xiàn)象，包括共振的條件、特點(diǎn)和危害，探討如何避免共振和利用共振，研究共振在機(jī)械振動(dòng)、聲學(xué)系統(tǒng)、電路中的表現(xiàn)和應(yīng)用，以及共振現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)研究和實(shí)際案例分析。2、（本題5分）詳細(xì)分析量子力學(xué)中的量子隧穿時(shí)間問(wèn)題，探討量子隧穿時(shí)間的定義和測(cè)量方法，分析量子隧穿過(guò)程中的時(shí)間特性和影響因素，研究量子隧穿時(shí)間在超快物理過(guò)程和量子器件中的應(yīng)用，以及相關(guān)的理論和實(shí)驗(yàn)爭(zhēng)議。3、（本題5分）深入探討彈性力學(xué)中的接觸問(wèn)題，解釋接觸應(yīng)力的分布和計(jì)算方法，分析彈性體之間的接觸對(duì)結(jié)構(gòu)性能的影響，探討接觸問(wèn)題在機(jī)械零件、巖土工程等領(lǐng)域的應(yīng)用，并舉例說(shuō)明如何處理復(fù)雜的接觸情況。4、（本題5分）全面論述力學(xué)中的多物理場(chǎng)耦合數(shù)值模擬，包括熱-流-固耦合、電-磁-熱-力耦合等。探討多物理場(chǎng)耦合問(wèn)題的求解策略和在工程中的應(yīng)用實(shí)例。5、（本題5分）深入論述非牛頓流體的特性和流動(dòng)規(guī)律，包括賓漢流體、假塑性流體和脹塑性流體的特點(diǎn)和流變方程。分析非牛頓流體在食品工業(yè)、石油開(kāi)采等領(lǐng)域的應(yīng)用和相關(guān)問(wèn)題，探討如何測(cè)量和描述非牛頓流體的力學(xué)行為。四、計(jì)算題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）在一個(gè)光滑的固定斜面上，有一質(zhì)量為5kg的物體從斜面頂端由靜止下滑，斜面的長(zhǎng)度為10m，傾角為37°，求物體下滑到斜面底端所需的時(shí)間和到達(dá)底端時(shí)的速度。2、（本題10分）一個(gè)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3m/s，求t=4s時(shí)物體的速度。3、（本題10分）有一個(gè)質(zhì)量為1kg的小球，用一根長(zhǎng)為1m的細(xì)繩拴在豎直平面內(nèi)做圓周