哈尔滨工程大学《计算结构力学》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《计算结构力学》2023-2024学年第二学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共20个小题，每小题2分，共40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、在分析物体之间的相互作用力时，牛顿第三定律起着重要作用。关于牛顿第三定律的表述，以下哪一项是不准确的？（）A.两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反B.作用力和反作用力作用在两个不同的物体上C.作用力和反作用力同时产生、同时消失D.作用力和反作用力一定是同一种性质的力，但大小可以不同2、一个人从高处跳下，落地时屈膝缓冲，设人的质量为m，下落高度为h，屈膝缓冲过程中重心下降的距离为d，地面对人的平均作用力大小为多少？（）A.mg(h+d)/dB.mg(h-d)/dC.mgh/dD.mgd/h3、一质量为m的带电粒子在电场中从静止开始运动，经过时间t，电场力做功为W，以下关于粒子末速度大小的表达式，正确的是？（）A.√(2W/m)B.√(W/m)C.2√(W/m)D.4√(W/m)4、在一个竖直平面内，有一个带电粒子在电场力和重力的共同作用下做曲线运动，已知粒子的电荷量为q，质量为m，电场强度为E，重力加速度为g，以下关于粒子运动轨迹的说法，正确的是？（）A.一定是直线B.一定是抛物线C.可能是直线也可能是抛物线D.以上都不对5、一质量为m的物体在竖直向上的拉力F作用下，从静止开始向上做匀加速直线运动，加速度大小为a，经过时间t，以下关于拉力做功的表达式，正确的是？（）A.FatB.m（g+a）at^2/2C.（F-mg）at^2/2D.（F-mg）at^26、一质量为m的炮弹以初速度v0斜向上发射，发射角为θ。不计空气阻力，炮弹上升的最大高度为多少？（）A.v0²sin²θ/2gB.v0²sin²θ/gC.v0²cos²θ/2gD.v0²cos²θ/g7、一根轻质弹簧，原长为L0，劲度系数为k。现在弹簧的两端分别施加大小相等、方向相反的两个力F，使弹簧伸长了x。则弹簧的弹性势能增加了多少？（）A.1/2kx^2B.FxC.1/2k(x+L0)^2-1/2kL0^2D.1/2(F/k)^28、一根轻质弹簧，原长为L0，劲度系数为k，一端固定，另一端挂一个质量为m的物体，当物体静止时，弹簧的长度为L，此时弹簧的弹性势能为多少？（）A.1/2k(L-L0)^2B.1/2kL^2C.1/2kL0^2D.1/2km^2g^29、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10、一物体在竖直方向上做自由落体运动，经过时间t下落的高度为h。若重力加速度增大为原来的两倍，在相同时间内，物体下落的高度将变为多少？（）A.2hB.4hC.h/2D.h/411、一个质量为m的小球，用长度为L的细绳悬挂在天花板上。现将小球拉至与竖直方向成θ角的位置由静止释放，当小球运动到最低点时，细绳的拉力大小为多少？（）A.mg(1-cosθ)B.mg(1+cosθ)C.mg(3-2cosθ)D.mg(3+2cosθ)12、在研究转动中的角动量守恒定律时，以下关于角动量守恒条件的描述，哪一项是不正确的？（）A.系统所受合外力矩为零B.系统对某一固定轴的合外力矩为零，则系统对该轴的角动量守恒C.内力矩对系统的角动量没有影响D.当系统的转动惯量发生变化时，角动量一定不守恒13、在一个定滑轮两侧，分别悬挂质量为m和2m的物体，忽略滑轮的质量和摩擦力，当系统由静止释放后，质量为m的物体的加速度大小为多少？（）A.g/3B.g/2C.2g/3D.g14、在一个竖直平面内，有一个带电粒子在重力和电场力的共同作用下做圆周运动，已知粒子电荷量为q，质量为m，电场强度为E，重力加速度为g，以下关于粒子运动速度的表达式，正确的是？（）A.√(mg/Eq)B.√(Eq/mg)C.√(mgq/E)D.√(Eqg/m)15、在热力学过程中，等压过程、等容过程和等温过程具有不同的特点。对于理想气体的等压膨胀过程，以下哪个物理量增大？（）A.内能B.压强C.温度D.体积16、一个物体在水平面上做曲线运动，以下关于物体所受合力方向与速度方向夹角的说法，正确的是？（）A.一定大于90°B.一定小于90°C.可能等于90°D.一定等于0°17、在弹性碰撞中，若两个物体质量相等，碰撞后两物体的速度如何变化？（）A.交换速度B.速度都变为零C.速度大小不变，方向相反D.速度都变为原来的一半18、一物体在水平面上做匀变速直线运动，加速度大小为a，经过一段时间t，速度大小由v0变为v。则这段时间内物体的平均速度为多少？（）A.(v0+v)/2B.(v-v0)/2C.(v0-v)/2D.(v0+v)/t19、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^220、一物体从斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面，最后停在C点，已知AB段和BC段的长度分别为L1和L2，物体在斜面上和水平面上的动摩擦因数分别为μ1和μ2，物体从A点到C点的运动时间为t，重力加速度为g，A点的高度h为多少？（）A.1/2gt^2-μ1gL1-μ2gL2B.1/2gt^2+μ1gL1+μ2gL2C.μ1gL1+μ2gL2-1/2gt^2D.(μ1gL1+μ2gL2-1/2gt^2)/g二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）从理论力学角度，阐述如何分析刚体在复合运动中的相对速度和相对加速度？2、（本题5分）论述在研究流固耦合振动问题时，如何分析流体流动引起的结构振动，以及结构振动对流体流动的反馈作用？3、（本题5分）探讨在研究材料的疲劳损伤累积模型时，如何考虑不同应力水平和加载顺序对疲劳寿命的影响？三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）有一粗细均匀的U形管，内装密度为1.0×10³kg/m³的液体，当U形管两端液面高度差为20cm时，求U形管底部受到的液体压强。2、（本题5分）有一质量为2kg的物体在一个竖直放置的光滑圆环上做圆周运动，圆环半径为2m，物体通过最高点时的速度为2√2m/s，g取10m/s²，求物体在最低点时对圆环的压力。3、（本题5分）有一质量分布均匀的薄圆盘，半径为30cm，质量为6kg，可绕通过圆心且垂直于盘面的轴转动。若在圆盘边缘施加一个大小为12N的切向力，作用5s，求圆盘的角速度。4、（本题5分）一长为5m的轻绳，一端系着一个质量为0.5kg的小球，另一端固定在O点，让小球在竖直平面内做圆周运动，若小球通过最高点时的速度为3m/s，求小球通过最低点时的速度。5、（本题5分）有一个半径为2m的圆形转盘，可绕中心轴匀速转动，一个质量为1kg的小物块放在转盘边缘，转盘转动的角速度为5rad/s，求小物块受