杨凌职业技术学院《工程力学本》2023-2024学年第二学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页杨凌职业技术学院《工程力学本》

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15个小题，每小题1分，共15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、一物体在粗糙水平面上受到水平力F的作用做直线运动，其加速度a与力F的关系图像如图所示。则物体与水平面间的动摩擦因数为多少？（）A.直线的斜率B.直线在纵坐标上的截距C.直线在横坐标上的截距D.无法确定2、在流体力学中，流线和迹线是描述流体运动的两种不同方式。在定常流动中，流线和迹线？（）A.重合B.相交C.平行D.垂直3、在相对论力学中，时间和空间的相对性是重要概念。当一个观察者相对于另一个观察者以高速运动时，以下哪种现象会发生？（）A.时间膨胀B.长度收缩C.质量不变D.同时的相对性消失4、在一个固定的光滑斜面上，有两个质量相同的物块A和B，分别从斜面的顶端由静止下滑，A沿斜面的直线下滑，B沿斜面上的曲线下滑，忽略空气阻力，两物块到达斜面底端时的速度大小关系如何？（）A.A的速度大于B的速度B.A的速度小于B的速度C.A的速度等于B的速度D.无法确定5、在一个斜面上，有一个质量为m的物体，斜面的倾角为θ，物体与斜面之间的动摩擦因数为μ。若物体在斜面上匀速下滑，斜面所受地面的摩擦力方向如何？（）A.水平向左B.水平向右C.不存在摩擦力D.无法确定6、在一个固定的光滑水平横杆上，套有两个质量分别为m1和m2的小球，两球之间用一根轻质弹簧相连，两球在横杆上以相同的角速度ω绕横杆中点做匀速圆周运动，以下关于弹簧弹力大小的表达式，正确的是？（）A.m1ω^2（r2-r1）B.m2ω^2（r2-r1）C.（m1+m2）ω^2（r2-r1）D.（m1-m2）ω^2（r2-r1）7、一物体在竖直方向上做自由落体运动，经过A、B两点，已知A、B两点的距离为h，物体通过A、B两点的时间分别为t1和t2，重力加速度为g，A点上方离A点距离为x的位置为物体的初始位置，x的值为多少？（）A.g(t1+t2)^2/8B.g(t2-t1)^2/8C.g(t2^2-t1^2)/8D.g(t1^2+t2^2)/88、一质点在x-y平面内运动，其运动方程为x=3t，y=4t^2，其中x和y的单位为m，t的单位为s。则在t=2s时，质点的加速度大小为多少？（）A.8m/s^2B.6m/s^2C.4m/s^2D.2m/s^29、一个质量为m的物体，放在一个旋转的水平圆盘上，随圆盘一起做匀速圆周运动。圆盘的半径为R，角速度为ω，物体与圆盘之间的动摩擦因数为μ，为使物体不相对圆盘滑动，圆盘转动的最大角速度为多少？（）A.√(μg/R)B.√(μmg/R)C.√(g/μR)D.√(mg/μR)10、在研究质点系的动力学问题时，质心运动定理有着重要的应用。对于一个由多个质点组成的系统，以下哪种情况下质心的加速度为零？（）A.系统所受合外力为零B.系统内各质点的加速度都为零C.系统内各质点的速度都为零D.系统的动量为零11、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)/t12、一个质量为m的小球，用一根不可伸长的轻质细绳悬挂在O点，将小球拉至A点由静止释放，小球在竖直平面内做圆周运动。已知OA与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g，若小球能通过圆周的最高点，则在最高点时小球的速度至少为多少？（）A.√(gL)B.√(gLsinθ)C.√(gLcosθ)D.√(gL(1-cosθ))13、一个质量为m的物体在光滑水平面上以初速度v0与一个质量为2m的静止物体发生正碰，碰撞后两物体的速度分别为v1和v2，若碰撞是完全弹性碰撞，v1和v2的值分别为多少？（）A.v1=-v0/3，v2=2v0/3B.v1=v0/3，v2=2v0/3C.v1=-v0/2，v2=v0/2D.v1=v0/2，v2=v0/214、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/g15、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，角动量一定不守恒二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）在研究材料的断裂力学问题时，力学上如何描述裂纹的扩展规律和断裂韧性的测定方法？2、（本题5分）从理论力学的角度，阐述如何分析天体的运动规律以及它们之间的引力相互作用？3、（本题5分）探讨在研究塑性力学问题时，如何描述材料的塑性变形行为，以及如何确定塑性屈服准则和本构关系？4、（本题5分）在研究刚体的平面运动时，请解释平面运动刚体的动能计算方法，并举例说明如何计算具有不同运动形式的平面刚体的动能。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）全面论述材料的蠕变和松弛现象在高温环境中的力学行为，解释蠕变曲线、松弛模量的意义。分析影响材料蠕变和松弛的因素，通过高温管道、航空发动机部件等实际例子讨论在高温条件下的力学性能评估和寿命预测。2、（本题5分）详细分析量子力学中的波粒二象性，包括德布罗意波的概念和实验验证，讨论波函数的物理意义和概率解释，研究不确定关系对微观粒子运动的限制，探讨量子力学在原子结构、半导体物理等领域的应用，例如电子的能级跃迁、晶体管的工作原理等。3、（本题5分）全面论述复合材料的损伤和破坏机制，解释纤维断裂、基体开裂、界面脱粘等损伤模式。分析复合材料在拉伸、压缩、疲劳等载荷下的损伤演化和破坏过程，通过复合材料结构的失效分析和寿命预测讨论提高复合材料耐久性的方法。4、（本题5分）深入探讨流体力学中的边界层理论，包括边界层的形成、发展和分离现象。解释边界层内的流动特点和与外部主流的相互作用。分析边界层厚度的计算方法和影响因素。通过飞机机翼、管道内流等实际例子，探讨边界层理论在流体力学中的应用和对工程设计的影响。5、（本题5分）详细分析相对论力学中的相对论动量和能量，推导相对论动量和能量的表达式，解释其与经典动量和能量的区别，研究相对论动量守恒和能量守恒定律，以及在高能物理、粒子加速器中的应用。四、计算题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）一个做匀减速直线运动的物体，初速度为18m/s，加速度大小为4m/s²，运动了15m后停止，求物体运动的时间。2、（本题10分）一根轻质弹簧，其劲度系数为400N/m，一端固定在墙上，另一端连接一个质量为1.5kg的物体，物体在光滑水平面上做简谐运动，振幅为0.15m，求物体的最大速度。