广东财贸职业学院《工程流体学》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《工程流体学》2023-2024学年第二学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共30个小题，每小题1分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、一质量为m的物体在粗糙水平面上，受到水平拉力F作用，从静止开始运动。已知拉力F随时间t变化的图像如图所示，物体与水平面间的动摩擦因数为μ。在0-t0时间内，拉力F的冲量为多少？（）A.图线与t轴围成的面积B.1/2Ft0C.Ft0D.无法确定2、在研究物体的抛体运动时，需要考虑重力和初速度的影响。当一个物体以一定的初速度斜向上抛出时，在其上升过程中，以下哪个物理量不断减小？（）A.速度B.加速度C.水平方向的速度D.竖直方向的速度3、在研究物体的平衡问题时，需要考虑力的合成与分解。一个物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，若其中两个力的大小和方向已知，以下哪种方法可以确定第三个力的大小和方向？（）A.平行四边形法则B.三角形法则C.正交分解法D.以上方法均可4、在一个光滑水平面上，有两个质量分别为m1和m2的物体，用一根轻质弹簧相连，现对m1施加一个水平向右的拉力F，已知弹簧的劲度系数为k，当两物体一起向右做匀加速运动时，弹簧的伸长量为多少？（）A.F/(k(m1+m2))B.Fm1/(km2)C.Fm2/(km1)D.F/(km1)5、在研究万有引力定律时，以下关于引力常量G的描述，哪一项是错误的？（）A.G是一个常量，其数值由实验测定B.G的数值在国际单位制中是6.67×10^-11N·m^2/kg^2C.引力常量G的大小与物体的质量和距离无关D.不同的天体系统中，引力常量G的数值可能不同6、在一个均匀磁场中，有一根长度为L的导体棒以速度v垂直于磁场方向运动。若磁感应强度为B，导体棒两端的感应电动势为多少？（）A.BLvB.BLv/2C.2BLvD.07、一轻杆一端固定一个小球，绕另一端在竖直平面内做圆周运动，在最高点时，小球的速度至少为多少才能使杆对小球的作用力为零？（）A.grB.gr²C.r/gD.r²/g。（其中g为重力加速度，r为杆长）8、一个质量为m的物体在粗糙斜面上匀速下滑，斜面倾角为θ，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，则μ等于多少？（）A.tanθB.cosθC.sinθD.1/tanθ9、在一个光滑的水平面上，有两个物块A和B，质量分别为mA和mB，它们之间用一根轻质细绳相连。在水平向右的拉力F作用下，系统做匀加速直线运动，加速度大小为a。已知拉力F作用在A上，绳子的张力为T，则T的大小为多少？（）A.mBaB.mA(F-mBa)C.mB(F-mAa)D.mA(F+mBa)10、在一个水平向右的匀强电场中，有一个带正电的粒子以初速度v0水平向左抛出。已知电场强度为E，粒子质量为m，重力加速度为g。粒子在电场中的运动轨迹是怎样的？（）A.直线B.抛物线C.圆周D.无法确定11、在弹性碰撞中，若一个质量为m1的物体以速度v1与一个静止的质量为m2的物体发生碰撞，碰撞后两物体的速度分别是多少？（）A.v1'=(m1-m2)v1/(m1+m2)，v2'=2m1v1/(m1+m2)B.v1'=(m1+m2)v1/(m1-m2)，v2'=2m1v1/(m1-m2)C.v1'=(m1-m2)v1/(m1+m2)，v2'=2m2v1/(m1+m2)D.v1'=(m1+m2)v1/(m1-m2)，v2'=2m2v1/(m1-m2)12、一个质量为m的物体在竖直平面内做圆周运动，在最高点时速度为v，半径为r，重力加速度为g，求此时绳子对物体的拉力是多少？（）A.mg+mv²/rB.mg-mv²/rC.mv²/rD.mg13、在弹性碰撞和非弹性碰撞的研究中，以下关于碰撞过程中能量转化的描述，哪一项是错误的？（）A.弹性碰撞中，动能守恒B.非弹性碰撞中，动能部分转化为内能C.完全非弹性碰撞中，动能损失最大D.所有碰撞中，动量都守恒，动能也守恒14、一质量为m的物体放在倾角为θ的斜面上，斜面与物体间的动摩擦因数为μ。现用一个平行于斜面向上的力F拉物体，使其沿斜面匀速向上运动。力F的大小为多少？（）A.mgsinθ+μmgcosθB.mgsinθ-μmgcosθC.μmgcosθ-mgsinθD.mgsinθ/(cosθ-μsinθ)15、两个物体A和B，质量分别为mA和mB，它们在光滑水平面上发生正碰。碰撞前A的速度为vA，B的速度为0。碰撞后A的速度为vA'，B的速度为vB'。若碰撞是完全弹性碰撞，下列哪个式子成立？（）A.mAvA=mAvA'+mBvB'B.mAvA²=mAvA'²+mBvB'²C.mAvA+mB×0=mAvA'+mBvB'D.mAvA²+mB×0²=mAvA'²+mBvB'²16、在研究热传递过程时，以下关于热传导、热对流和热辐射的描述，哪一项是错误的？（）A.热传导是依靠分子的热运动传递热量B.热对流是由于流体的宏观运动传递热量C.热辐射不需要介质，可以在真空中传递热量D.热传递过程中，热量总是从高温物体传向低温物体，直到温度相等17、在流体力学中，边界层理论对于研究流体在物体表面的流动具有重要意义。在边界层内，流体的流速？（）A.沿物体表面逐渐增大B.沿物体表面逐渐减小C.与远离物体表面处的流速相同D.保持不变18、一个人站在体重秤上，从静止开始迅速下蹲，在下蹲过程中，体重秤的示数如何变化？（）A.先变小后变大B.先变大后变小C.一直变大D.一直变小19、在一个竖直上抛运动中，物体经过抛出点上方h高处时的速度大小为v。则物体从抛出到经过h高处所用的时间为多少？（）A.(v-√v²-2gh)/gB.(v+√v²-2gh)/gC.(v-√v²+2gh)/gD.(v+√v²+2gh)/g20、在研究热力学第一定律时，以下关于能量守恒的描述，哪一项是错误的？（）A.系统从外界吸收的热量等于系统内能的增加与系统对外做功之和B.第一类永动机是不可能制成的C.能量可以从一种形式完全转化为另一种形式，而不产生其他影响D.做功和热传递都可以改变系统的内能21、在相对论中，关于质量和能量的关系，爱因斯坦提出了著名的质能方程。根据质能方程，以下哪种说法是正确的？（）A.质量和能量可以相互转化B.质量和能量是两种不同的物理量，不能相互转化C.质量就是能量，能量就是质量D.质量和能量没有关系22、一质点在x-y平面内运动，其加速度为a=2i+3j（单位：m/s^2），初始速度为v0=3i-2j（单位：m/s），初始位置在原点。经过2s，质点的位置坐标为多少？（）A.(10i+4j)mB.(4i+10j)mC.(7i+4j)mD.(4i+7j)m23、一个物体在三个共点力F1、F2、F3的作用下处于平衡状态，其中F1=3N，F2=4N，若F3的大小为5N，则F1和F2的夹角为多少？（）A.30°B.45°C.60°D.90°24、一物体在力F1和F2的作用下处于平衡状态，若F1=10N，F2=8N，则这两个力的夹角是多少度时合力为6N？（）A.60°B.90°C.120°D.150°25、在热力学循环过程中，以下哪个循环的效率不是取决于高温热源和低温热源的温度？（）A.卡诺循环B.奥托循环C.斯特林循环D.任意一种循环的效率都只取决于高温热源和低温热源的温度26、在研究相对论中的质能关系时，以下关于质能方程的描述，哪一项是错误的？（）A.E=mc^2，其中E表示能量，m表示物体的质量，c表示真空中的光速B.质能方程表明质量和能量可以相互转化C.物体的能量增加时，其质量一定增加D.质能方程只适用于微观粒子，对宏观物体不适用27、在一个光滑的四分之一圆弧轨道上，有一个物体从顶端由静止开始下滑。轨道半径为R，物体滑到底端时的速度大小为多少？（）A.√gRB.√2gRC.2√gRD.√4gR28、在一个光滑的斜面上，有一个质量为m的物体，斜面的倾角为θ，现给物体一个沿斜面向上的初速度v0，物体向上运动的最大距离为多少？（）A.v0^2/(2gsinθ)B.v0^2/(2gcosθ)C.v0^2/(2g)D.v0^2/(4g)29、一个质量为M、半径为R的均匀球体，在其内部挖去一个半径为R/2的小球体，剩余部分的质量为M'。已知万有引力常量为G，则在距离大球心为r（r>R）处的引力场强度为多少？（）A.GM/r^2B.GM'/r^2C.G(M-M')/r^2D.G(M+M')/r^230、在研究质点的相对运动时，需要考虑参考系的选择。当一个质点在一个相对于地面做匀速直线运动的车厢内运动时，以下哪种描述是正确的？（）A.相对于车厢的运动和相对于地面的运动相同B.相对于车厢的运动和相对于地面的运动不同C.相对于车厢的运动一定是匀速直线运动D.相对于地面的运动一定是匀速直线运动二、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）全面论述颗粒物质力学中的行为和特性，包括颗粒的堆积、流动和摩擦。研究在粉体工程、地质灾害中的颗粒物质现象和力学分析方法。2、（本题5分）全面论述智能材料和结构中的力学问题，如形状记忆合金、压电材料的力学性能和驱动原理。研究智能材料在自适应结构、传感器和驱动器中的应用和力学设计。3、（本题5分）全面论述结构振动的模态分析和参数识别，分析结构的固有频率、振型和阻尼比的计算方法。研究模态参数识别的实验技术和数据处理方法，探讨模态分析在结构动态特性研究和故障诊断中的应用。4、（本题5分）详细论述量子力学中的态叠加原理，解释量子态的线性组合和概率幅的概念。以双缝实验中的粒子叠加态、量子纠缠为例，说明态叠加原理在量子力学中的基础性作用。讨论态叠加原理在量子计算、量子通信和量子信息处理中的应用，以及其对量子力学解释和哲学思考的影响。5、（本题5分）深入探讨电动力学中的恒定磁场问题，解释磁感应强度、磁通量的概念和计算方法，分析恒定磁场的安培环路定理和毕奥-萨伐尔定律，探讨恒定磁场在电动机、磁悬浮等方面的应用，并举例说明如何求解恒定磁场中的磁感应强度和磁力线分布。三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）材料力学中，解释如何分析具有复杂几何形状的轴类零件的扭转应力和变形？2、（本题5分）在流体力学中，讨论如何通过实验方法研究流体的边界层分离现象和控制方法？3、（本题5分）分析在研究磁弹性力学问题时，如何考虑磁场对弹性体变形和应力的影响，以及其在电磁设备中的应用？4、（本题5分）分析在一个物体在有空气阻力的情况下竖直上抛的问题中，如何考虑阻力对运动