柳州工学院《弹性动力学》2023-2024学年第二学期期末试卷

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2023-2024学年第二学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共15个小题，每小题2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2、在研究材料的疲劳特性时，以下关于疲劳寿命的描述，哪一项是不准确的？（）A.疲劳寿命是指材料在交变应力作用下发生疲劳破坏的循环次数B.材料的疲劳寿命与应力幅和平均应力有关C.提高材料的强度可以显著增加其疲劳寿命D.疲劳寿命具有很大的分散性3、在一个光滑的固定斜面顶端，有一个可视为质点的物体由静止开始下滑。已知斜面的高度为h，斜面的倾角为θ，重力加速度为g。则物体滑到斜面底端时的速度大小为多少？（）A.√(2gh)B.√(2ghsinθ)C.√(2ghtanθ)D.√(2gh/sinθ)4、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)5、在一个水平向右的匀强磁场中，有一个垂直于磁场方向的金属框，框的边长分别为L1和L2，线框向右运动的速度为v。则线框中产生的感应电动势为多少？（）A.BL1L2vB.BL1vC.BL2vD.06、在相对论力学中，对于高速运动的粒子，其动量和能量的表达式与经典力学有很大不同。以下哪种情况下，相对论效应可以忽略不计？（）A.粒子速度远小于光速B.粒子速度接近光速C.粒子质量很小D.粒子能量很高7、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/h8、在波动光学中，光的干涉和衍射现象是重要的研究内容。对于两束相干光发生干涉，以下哪个条件是产生明显干涉条纹的关键？（）A.光的频率相同B.光的强度相同C.光的传播方向相同D.光的偏振方向相同9、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10、一根长为L的均匀细杆，质量为M，可绕一端的水平轴O自由转动。当细杆从水平位置由静止下摆到竖直位置时，其角速度为多少？（重力加速度为g）（）A.√(3g/2L)B.√(6g/L)C.√(3g/L)D.√(6g/2L)11、一个质量为M的圆环，半径为R，可绕通过环心的竖直轴无摩擦地转动，环上套有一个质量为m的小球，小球与环之间用一根轻质细绳相连，细绳不可伸长，现将小球从与环心等高的位置由静止释放，当小球运动到最低点时，圆环的角速度为多少？（）A.√(2mgR/(M+m)R^2)B.√(2mgR/(M-m)R^2)C.√(mgR/(M+m)R^2)D.√(mgR/(M-m)R^2)12、在研究物体的直线运动时，一个物体沿直线运动，其位移与时间的关系为x=5t+2t^2（x以米为单位，t以秒为单位），以下关于该物体运动情况的说法中，正确的是？（）A.初速度为5m/sB.加速度为2m/s^2C.前2秒内的位移为18mD.第3秒末的速度为11m/s13、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14、在一个水平向右的匀强电场中，有一个带电荷量为+q、质量为m的粒子，初速度为v0，与电场方向成θ角斜向上抛出。忽略重力，粒子在电场中的运动轨迹为一条抛物线，电场强度为E，则粒子沿电场方向的加速度大小为多少？（）A.qEsinθ/mB.qEcosθ/mC.qE/mD.qEtanθ/m15、在研究振动系统的阻尼时，以下关于阻尼振动的描述，哪一项是不正确的？（）A.阻尼振动的振幅逐渐减小B.阻尼振动的周期和频率与无阻尼时相同C.阻尼越大，振幅减小得越快D.当阻尼较小时，阻尼振动的频率略小于无阻尼振动的频率二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）论述在研究弹性波在周期结构中的传播时，如何利用布洛赫定理分析波的能带结构和禁带特性？2、（本题5分）分析在研究结构的抗火性能时，如何考虑高温对材料力学性能的影响和结构的热传递过程？3、（本题5分）在热力学第二定律的应用中，请解释为什么第二类永动机不可能实现，并举例说明在实际热机中如何减少不可逆损失。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）全面论述相对论力学中的引力红移和时间延缓，解释引力红移和时间延缓的现象和理论基础，分析引力场对光波频率和时间流逝的影响，研究引力红移和时间延缓的实验观测和验证，以及在天体物理和广义相对论中的重要意义。2、（本题5分）详细分析地质力学中的地应力测量和地下工程稳定性分析，研究地应力的产生机制、测量方法和分布规律。探讨地下工程开挖过程中的围岩应力变化和稳定性分析方法，分析地质力学在隧道工程、矿山开采中的应用。3、（本题5分）深入探讨量子力学中的量子纠缠现象，解释量子纠缠的概念和特性，分析量子纠缠在量子通信、量子计算中的应用，研究量子纠缠的实验验证和实现方法，以及量子纠缠对信息科学和物理学的深远影响。4、（本题5分）深入探讨弹性力学中的平面问题，包括平面应力问题和平面应变问题的假设和求解方法。以薄板的弯曲、挡土墙的受力分析为例，说明平面问题在工程结构中的应用。讨论在数值方法（如有限元法、边界元法）中，如何处理平面弹性问题以及其精度和收敛性的分析。5、（本题5分）全面论述复合材料力学中的增强机制、界面性能和力学性能预测，探讨纤维增强复合材料、层合板等的力学行为，分析在航空航天、汽车等领域的应用和设计方法。四、计算题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一个质量为8kg的物体放在粗糙水平地面上，受到一个水平向右的力F作用，F的大小为32N，物体从静止开始运动，经过3.5s移动了12.25m，求物体与地面间的动摩擦因数。2、（本题10分）一个质量为6kg的物体在光滑斜面上，斜面的倾