南京工程學(xué)院《工程有限元與數(shù)值計(jì)算》2023-2024學(xué)年第二學(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頁南京工程學(xué)院

《工程有限元與數(shù)值計(jì)算》2023-2024學(xué)年第二學(xué)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20個(gè)小題，每小題2分，共40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、在彈性碰撞和非彈性碰撞中，系統(tǒng)的動(dòng)量和能量變化情況不同。對于完全彈性碰撞，以下哪個(gè)物理量守恒？（）A.動(dòng)量和動(dòng)能都守恒B.動(dòng)量守恒，動(dòng)能不守恒C.動(dòng)量不守恒，動(dòng)能守恒D.動(dòng)量和動(dòng)能都不守恒2、在相對論力學(xué)中，光速不變原理是一個(gè)基本假設(shè)。以下哪種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象支持了這一假設(shè)？（）A.邁克爾遜-莫雷實(shí)驗(yàn)B.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)C.黑體輻射實(shí)驗(yàn)D.夫蘭克-赫茲實(shí)驗(yàn)3、一個(gè)物體在水平面上做曲線運(yùn)動(dòng)，以下關(guān)于物體所受合力方向與速度方向夾角的說法，正確的是？（）A.一定大于90°B.一定小于90°C.可能等于90°D.一定等于0°4、一個(gè)質(zhì)量為m的物體在水平面上受到一個(gè)與水平方向成θ角的力F的作用，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，求物體的加速度是多少？（）A.(Fcosθ-μmg)/(m+Fsinθ)B.(Fcosθ-μmg)/mC.(Fsinθ-μmg)/mD.(Fcosθ+μmg)/m5、在一個(gè)粗糙的斜面上，有一個(gè)質(zhì)量為m的物體，斜面的傾角為θ，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使物體沿斜面勻速向上運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)的大小為多少？（）A.mg(sinθ+μcosθ)B.mg(sinθ-μcosθ)C.μmg(cosθ+sinθ)D.μmg(cosθ-sinθ)6、一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)，其位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式為x=5sin(4πt+π/3)cm。則質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期和初相位分別為多少？（）A.0.5s，π/3B.0.5s，2π/3C.2s，π/3D.2s，2π/37、在光滑的水平桌面上，有兩個(gè)相互接觸的物體A和B，質(zhì)量分別為mA和mB，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)對物體A施加一個(gè)水平向右的力F，使兩物體一起向右運(yùn)動(dòng)，物體B受到的摩擦力大小為多少？（）A.μmgB.μFC.μmAgD.μmBg8、一物體從斜面上的A點(diǎn)由靜止開始下滑，經(jīng)過B點(diǎn)后進(jìn)入水平面，最后停在C點(diǎn)，已知AB段和BC段的長度分別為L1和L2，物體在斜面上和水平面上的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1和μ2，物體從A點(diǎn)到C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，重力加速度為g，A點(diǎn)的高度h為多少？（）A.1/2gt^2-μ1gL1-μ2gL2B.1/2gt^2+μ1gL1+μ2gL2C.μ1gL1+μ2gL2-1/2gt^2D.(μ1gL1+μ2gL2-1/2gt^2)/g9、一個(gè)質(zhì)量為M的圓盤，繞通過圓心且垂直于盤面的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。圓盤的半徑為R，則圓盤邊緣處一個(gè)質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)所受的向心力大小為多少？（）A.mω^2RB.Mω^2RC.m(Mω^2R)/MD.mωR^210、有一輕質(zhì)杠桿，動(dòng)力臂為L1，阻力臂為L2，動(dòng)力為F1，阻力為F2。當(dāng)杠桿平衡時(shí)，下列關(guān)系式正確的是？（）A.F1L1=F2L2B.F1/L1=F2/L2C.F1L2=F2L1D.F1/L2=F2/L111、一物體在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t下落的高度為h。若重力加速度增大為原來的兩倍，在相同時(shí)間內(nèi)，物體下落的高度將變?yōu)槎嗌?？（）A.2hB.4hC.h/2D.h/412、在一個(gè)豎直放置的U形管內(nèi)，裝有密度為ρ的液體，U形管的兩臂粗細(xì)不同，粗管的橫截面積是細(xì)管的2倍，當(dāng)U形管內(nèi)液體靜止時(shí)，兩管液面的高度差為h，液體對U形管底部的壓強(qiáng)為多少？（）A.ρghB.3ρgh/2C.2ρghD.3ρgh13、在一個(gè)光滑的水平面上，有兩個(gè)質(zhì)量相同的小球A和B，分別以速度vA和vB相向運(yùn)動(dòng)，發(fā)生正碰，碰撞后兩球的速度分別為vA'和vB'，已知碰撞過程中沒有機(jī)械能損失，以下關(guān)于碰撞后兩球速度的表達(dá)式，正確的是？（）A.vA'=vB，vB'=vAB.vA'=-vA，vB'=-vBC.vA'=0，vB'=0D.vA'=（vA+vB）/2，vB'=（vA+vB）/214、一個(gè)物體從高處自由下落，經(jīng)過A、B兩點(diǎn)的速度分別為vA、vB，A、B兩點(diǎn)間的距離為h。則物體經(jīng)過A、B兩點(diǎn)所用的時(shí)間為多少？（）A.(vB-vA)/gB.(vB+vA)/gC.(vB2-vA2)/2ghD.(vB2-vA2)/g15、在相對論力學(xué)中，當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)速度接近光速時(shí)，其質(zhì)量會(huì)發(fā)生變化。以下哪種說法正確描述了物體速度與質(zhì)量的關(guān)系？（）A.物體速度越大，質(zhì)量越小B.物體速度越大，質(zhì)量越大C.物體質(zhì)量與速度無關(guān)D.物體質(zhì)量先增大后減小16、在彈性力學(xué)中，應(yīng)力和應(yīng)變的關(guān)系對于材料的性能分析至關(guān)重要。對于一種各向同性的彈性材料，在受到單向拉伸時(shí)，以下哪個(gè)物理量反映了材料的變形程度？（）A.正應(yīng)力B.切應(yīng)力C.線應(yīng)變D.剪應(yīng)變17、在研究材料的疲勞特性時(shí)，以下關(guān)于疲勞壽命的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.疲勞壽命是指材料在交變應(yīng)力作用下發(fā)生疲勞破壞的循環(huán)次數(shù)B.材料的疲勞壽命與應(yīng)力幅和平均應(yīng)力有關(guān)C.提高材料的強(qiáng)度可以顯著增加其疲勞壽命D.疲勞壽命具有很大的分散性18、一個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與了兩個(gè)方向相互垂直的簡諧運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)方程分別為x=A1sin(ωt)和y=A2sin(ωt+φ)。則質(zhì)點(diǎn)的軌跡方程為多少？（）A.x2/A12+y2/A22=1B.(x/A1)2+(y/A2)2=1C.(x/A1)2-(y/A2)2=1D.x2/A12-y2/A22=119、在一個(gè)豎直平面內(nèi)，有一個(gè)帶電粒子在電場力和重力的共同作用下做曲線運(yùn)動(dòng)，已知粒子的電荷量為q，質(zhì)量為m，電場強(qiáng)度為E，重力加速度為g，以下關(guān)于粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的說法，正確的是？（）A.一定是直線B.一定是拋物線C.可能是直線也可能是拋物線D.以上都不對20、一個(gè)質(zhì)量為M的物體放在光滑水平面上，一個(gè)質(zhì)量為m的物體以速度v與M發(fā)生完全非彈性碰撞，碰撞后的共同速度是多少？（）A.mv/(M+m)B.Mv/(M+m)C.(M+m)v/MD.(M+m)v/m二、簡答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）分析在一個(gè)帶電油滴在勻強(qiáng)電場和重力場中靜止的問題中，如何通過受力平衡來確定電場強(qiáng)度的大小和方向？2、（本題5分）在研究流體的射流沖擊問題時(shí)，力學(xué)上如何描述射流的沖擊力和能量傳遞？3、（本題5分）在流體力學(xué)中，討論如何分析流體在復(fù)雜幾何形狀通道中的流動(dòng)分離和再附著現(xiàn)象？三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）有一密度為700kg/m3、邊長為0.2m的正方體木塊，漂浮在水面上，求木塊露出水面的體積。2、（本題5分）有一粗細(xì)均勻的長直玻璃管，一端封閉，一端開口，管內(nèi)有一段長為18cm的水銀柱封閉了一定質(zhì)量的氣體。當(dāng)玻璃管水平放置時(shí)，氣柱長度為25cm，溫度為25℃；現(xiàn)將玻璃管緩慢豎直放置，開口朝上，求此時(shí)氣柱的長度和溫度。3、（本題5分）在水平地面上，有一個(gè)質(zhì)量為10kg的木箱，現(xiàn)用一個(gè)與水平方向成30°角、大小為50N的力拉木箱，使木箱在水平地面上移動(dòng)了10m，求拉力做的功和摩擦力做的功。4、（本題5分）有一密度為800kg/m3、邊長為0.3m的正方體木塊，漂浮在水面上，求木塊露出水面的體積。5、（本題5分）一個(gè)質(zhì)量為9kg的物體，在一個(gè)與水平方向成45°角斜向上的拉力作用下，沿粗糙水平地面運(yùn)動(dòng)，拉力大小為50N，動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3，若物體在6s內(nèi)運(yùn)動(dòng)了25m，求拉力做功的平均功率。四、論述題（本大題共2個(gè)小題，共20