山東女子學(xué)院《地球流體力學(xué)引論》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

站名：站名：年級專業(yè)：姓名：學(xué)號：凡年級專業(yè)、姓名、學(xué)號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記?！堋狻€…………第1頁，共1頁山東女子學(xué)院《地球流體力學(xué)引論》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20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、一質(zhì)量為m的帶電粒子在電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場中，從靜止開始運動，經(jīng)過時間t，速度為v。則粒子的電荷量為多少？（）A.mtv/EB.mtv/2EC.2mtv/ED.mtv2/E2、在一個豎直懸掛的彈簧下端掛一個質(zhì)量為m的物體，彈簧伸長了x。若將此物體放在水平光滑桌面上，再用同樣大小的力拉彈簧，彈簧的伸長量將為多少？（）A.xB.2xC.x/2D.03、有一個質(zhì)量分布均勻的薄圓盤，半徑為R，總質(zhì)量為M。對于距離圓盤中心為r（r<R）處的質(zhì)點，其受到的萬有引力大小為多少？（假設(shè)引力常量為G）（）A.GMm/r^2B.GMm/R^2C.GMmr/R^3D.GMmR/r^34、一質(zhì)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(shù)為μ，拉力F隨時間t變化的圖像如圖所示，以下關(guān)于物體在0-t0時間內(nèi)位移大小的表達(dá)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）t0/2m5、一個物體從靜止開始做勻加速直線運動，在第1s內(nèi)的位移為x1，在第2s內(nèi)的位移為x2，則物體的加速度為多少？（）A.x2-x1B.x2+x1C.x2/x1D.(x2-x1)/16、在光滑的水平桌面上，有兩個相互接觸的物體A和B，質(zhì)量分別為mA和mB，它們之間的動摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)對物體A施加一個水平向右的力F，使兩物體一起向右運動，物體B受到的摩擦力大小為多少？（）A.μmgB.μFC.μmAgD.μmBg7、在一個固定的光滑圓環(huán)軌道上，有一個小球從最高點由靜止開始下滑。若圓環(huán)半徑為R，小球滑到最低點時的速度大小為多少？（）A.√gRB.√2gRC.2√gRD.4√gR8、在一個均勻磁場中，有一根長度為L的導(dǎo)體棒以速度v垂直于磁場方向運動。若磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)體棒兩端的感應(yīng)電動勢為多少？（）A.BLvB.BLv/2C.2BLvD.09、一物體從光滑斜面頂端由靜止滑下，斜面高為h，底邊長為s，求物體滑到底端時的速度是多少？（）A.2ghB.2gh2C.ghD.gh210、在一個光滑的水平圓盤上，有一個質(zhì)量為m的小物塊，用一根不可伸長的細(xì)繩拴在圓盤的中心，細(xì)繩的長度為L。圓盤以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時，細(xì)繩的拉力為多少？（）A.mω^2LB.mωLC.mω^2/LD.mω/L11、一個質(zhì)量為m的物體從高為h的斜面頂端由靜止滑下，滑到斜面底端時的速度為v，斜面傾角為θ，重力加速度為g，求物體下滑過程中克服摩擦力做的功是多少？（）A.mgh-1/2mv2B.1/2mv2-mghC.mghsinθD.mghcosθ12、一個質(zhì)量為M的長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。木板與物塊間動摩擦因數(shù)為μ，經(jīng)過一段時間后，物塊與木板相對靜止。在這個過程中，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)213、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/8r14、在研究梁的彎曲問題時，以下關(guān)于彎矩和剪力的描述，哪一項是不準(zhǔn)確的？（）A.彎矩是力對梁橫截面產(chǎn)生的繞中性軸轉(zhuǎn)動的效應(yīng)B.剪力是力在梁橫截面上產(chǎn)生的平行于橫截面的剪切效應(yīng)C.彎矩和剪力的大小和分布與梁的載荷和支撐情況有關(guān)D.梁上某一點的彎矩和剪力總是同時達(dá)到最大值15、在流體力學(xué)中，雷諾實驗用于研究流體的流動狀態(tài)。在實驗中，通過改變以下哪個參數(shù)來觀察流動狀態(tài)的變化？（）A.流體的速度B.流體的粘度C.管道的直徑D.以上參數(shù)均可16、在一個豎直上拋運動中，物體經(jīng)過拋出點上方h高處時的速度大小為v。則物體從拋出到經(jīng)過h高處所用的時間為多少？（）A.(v-√v2-2gh)/gB.(v+√v2-2gh)/gC.(v-√v2+2gh)/gD.(v+√v2+2gh)/g17、在一個粗糙的水平面上，有一個質(zhì)量為m的物塊在水平拉力F的作用下做直線運動，已知動摩擦因數(shù)為μ，物塊運動的位移為x，以下關(guān)于拉力做功的表達(dá)式，正確的是？（）A.FxB.μmgxC.（F-μmg）xD.（F-μmg）x/218、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(guān)系為x=5t+2t^2（x以米為單位，t以秒為單位），以下關(guān)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(nèi)的位移為18mD.第3秒末的速度為11m/s19、在研究物體的運動時，需要考慮多種力的作用。當(dāng)一個物體在粗糙水平面上做勻減速直線運動時，以下哪種力對其減速過程起主要作用？（）A.重力B.支持力C.摩擦力D.拉力20、一質(zhì)量為m的物體，在水平恒力F的作用下，在粗糙水平面上由靜止開始運動，經(jīng)過位移x時的速度為v。已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，則恒力F做功為多少？（）A.1/2mv^2-μmgxB.1/2mv^2+μmgxC.μmgx+1/2mv^2D.μmgx-1/2mv^2二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）闡述牛頓第三定律的內(nèi)容，并舉例說明其在日常生活和工程中的重要性，例如火箭的發(fā)射原理。2、（本題5分）在流體力學(xué)中，解釋明渠水流中的水躍現(xiàn)象，以及如何通過力學(xué)分析來確定水躍的位置和特征參數(shù)？3、（本題5分）在材料力學(xué)中，應(yīng)力和應(yīng)變是重要的概念，請分別解釋應(yīng)力和應(yīng)變的定義，并說明它們之間的關(guān)系。4、（本題5分）論述在研究流固熱耦合問題時，如何綜合考慮流體流動、固體變形和熱傳遞之間的相互作用和耦合關(guān)系？5、（本題5分）在研究材料的斷裂過程區(qū)時，力學(xué)上如何描述其微觀力學(xué)行為和對宏觀斷裂的影響？三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在一個光滑的固定斜面上，有一質(zhì)量為5kg的物體從斜面頂端由靜止下滑，斜面的長度為10m，傾角為37°，求物體下滑到斜面底端所需的時間和到達(dá)底端時的速度。2、（本題5分）一輕質(zhì)彈簧，其勁度系數(shù)為800N/m，一端固定在墻上，另一端連接一個質(zhì)量為2kg的物體，在光滑水平面上做簡諧運動，振幅為0.1m，求物體的最大速度和最大加速度。3、（本題5分）一個做自由落體運動的物體，從高度為80m的樓頂下落，忽略空氣阻力，求物體下落至地面所需的時間和落地時的速度。4、（本題5分）有一輕質(zhì)彈簧，其原長為10cm，勁度系數(shù)為200N/m，現(xiàn)用10N的力水平拉彈簧，求彈簧的伸長量。5、（本題5分）一個質(zhì)量為5.5kg的物體放在粗糙斜面上，斜面與水平面夾角為37°，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.22，現(xiàn)用一個沿斜面向上的力F拉動物體，使物體以加速度為1.2m/s2向上運動，求拉力F的大小。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）詳細(xì)分析斷裂力學(xué)中的疲勞裂紋擴(kuò)展門檻值和裂紋閉合效應(yīng)，解釋其物理意義和實驗測定方法。探討疲勞裂紋在低于門檻值時的擴(kuò)展行為和裂紋閉合對擴(kuò)展速率的影響，通過金屬材料的疲勞試