北京协和医学院《结构力学甲》2023-2024学年第二学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页北京协和医学院《结构力学甲》

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1分，共20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.g2、在弹性限度内，弹簧的伸长量与所受拉力成正比，当弹簧受到10N的拉力时伸长2cm，若拉力变为20N，则弹簧伸长多少？（）A.4cmB.6cmC.8cmD.10cm3、一个质量为m的物体在水平面上以初速度v0开始滑动，动摩擦因数为μ，求物体停止运动所用的时间是多少？（）A.v0/μgB.μg/v0C.mv0/μgD.μg/mv04、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5、一个质量为m的物体放在粗糙的斜面上，斜面的倾角为θ，物体与斜面之间的动摩擦因数为μ，现用一个平行于斜面向上的力F拉动物体，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.μmgcosθ+mgsinθ6、在一个绝热的气缸中，有一定质量的理想气体，气体的压强为P，体积为V，温度为T。现对气体缓慢加热，使其体积增大到2V，此时气体的压强和温度分别为多少？（假设气体的比热容为C）（）A.P/2，T/2B.P/2，2TC.P，2TD.P，T/27、一个质量为M的圆环，半径为R，可绕竖直轴在水平面内自由转动。环上套有一个质量为m的小球，小球与圆环之间的摩擦忽略不计。现给小球一个初速度v，使其在圆环上做圆周运动。当小球运动到圆环最高点时，圆环对小球的作用力大小为多少？（）A.mg+mv^2/RB.mg-mv^2/RC.mv^2/R-mgD.08、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)9、在一个光滑的水平面上，有一个质量为m的滑块，以速度v与一个质量为M、静止的滑块发生完全非弹性碰撞。碰撞后，两者共同的速度大小为多少？（）A.mv/(M+m)B.Mv/(M+m)C.(M+m)v/MD.(M+m)v/m10、在研究振动的合成时，以下关于同频率、同方向振动合成的描述，哪一项是不正确的？（）A.合振动的振幅等于两个分振动振幅之和B.合振动的频率与分振动的频率相同C.合振动的初相位由两个分振动的初相位决定D.合振动的振幅可能大于、小于或等于分振动的振幅之和11、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)m12、一质点做直线运动，其速度-时间图像如图所示。在0-t1时间内，质点的位移大小和路程分别是多少？（）A.位移为正，路程为正B.位移为正，路程为负C.位移为负，路程为正D.位移为负，路程为负13、在一个竖直放置的封闭汽缸内，有一定质量的理想气体。若气体压强保持不变，温度升高，则气体的体积如何变化？（）A.增大B.减小C.不变D.无法确定14、一物体在水平面上做匀减速直线运动，初速度为v0，加速度大小为a，经过时间t停止运动，求物体在这段时间内的位移是多少？（）A.v0t+1/2at²B.v0t-1/2at²C.v0tD.1/2at²15、在一个绝热的汽缸中，有一定质量的理想气体，气体的压强为p，体积为V。现对气体缓慢加热，使其体积增大到2V，气体的压强变为多少？（假设气体的比热容为定值）（）A.p/2B.pC.2pD.无法确定16、一个质量分布均匀的球体，半径为R，总质量为M。在距离球心为r（r<R）的位置，其引力场强度大小为多少？（）A.GM/r²B.GM/R²C.GMr/R³D.GMr²/R³17、在热力学第一定律中，系统内能的变化与做功和传热有关。对于一个绝热系统，以下哪种情况会导致系统内能增加？（）A.外界对系统做功B.系统对外界做功C.系统与外界进行热传递D.以上情况均不会18、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）19、在一个固定的光滑圆弧轨道上，有一个质量为m的小球从顶端由静止下滑，圆弧轨道半径为R，重力加速度为g，以下关于小球滑到轨道底端时速度大小的表达式，正确的是？（）A.√(gR)B.√(2gR)C.√(3gR)D.2√(gR)20、在一个定滑轮的两侧，分别悬挂质量为m1和m2的两个物体（m1>m2），忽略滑轮的质量和摩擦力，系统由静止释放。当m1下降h高度时，m2的速度大小为多少？（）A.√(2gh(m1-m2)/(m1+m2))B.√(2ghm1/(m1+m2))C.√(2ghm2/(m1+m2))D.√(2gh)二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（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？2、（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？3、（本题5分）论述在研究颗粒物质的力学特性时，如何考虑颗粒之间的接触、摩擦和堆积行为，以及其对整体力学性能的影响？4、（本题5分）在刚体的定轴转动中，转动惯量起着重要作用，请说明转动惯量的物理意义，并举例阐述影响转动惯量大小的因素。5、（本题5分）分析在一个物块在斜面上受到一个脉冲力作用的问题中，如何求解物块的后续运动状态？三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一质量为5kg的物体在一个水平向右的拉力作用下沿粗糙水平地面做直线运动，拉力随时间变化的图像如图所示，已知动摩擦因数为0.3，求8s内物体的位移。2、（本题5分）一个质量为7kg的物体从高为6m的斜面顶端由静止下滑，斜面与物体间的动摩擦因数为0.3，求物体滑至斜面底端时的动能。3、（本题5分）一长为2.5m的细绳，一端固定在天花板上，另一端系一质量为1.2kg的小球，将小球拉至与水平方向成45°角的位置由静止释放，求小球运动到最低点时细绳的拉力。4、（本题5分）在一个竖直放置的绝热气缸中，有一个质量为3kg的活塞，封闭了一定质量的理想气体，活塞可无摩擦地上下移动。初始时气体的压强为1.2×10^5Pa，体积为0.03m³，现对气体缓慢加热，使其压强增加到2.4×10^5Pa，求气体吸收的热量。5、（本题5分）一物体从高为100m的楼顶自由下落，经过一段时间后打开降落伞，打开降落伞后物体做匀减速运动，加速度大小为10m/s²，落地时速度为5m/s，求物体自由下落的时间和打开降落伞时的速度。四、论述题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）深入探讨流体力学中的湍流现象和建模方法，分析湍流的产生机制、特性和统计规律。研究湍流模型的建立和数值模拟方法，探讨湍流在航空航天、能源工程中的应用。2、（本题10分）全面论述非惯性系中的力学问题，如离心力、科里奥利力