天津医科大学《静力学》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院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分一、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、一个质量为m的物体在水平方向的两个力F1和F2作用下处于静止状态，其中F1=3N，F2=4N，现将F1撤去，以下关于物体在撤去F1瞬间加速度大小和方向的说法，正确的是？（）A.3m/s^2，方向与F1相反B.3m/s^2，方向与F1相同C.4m/s^2，方向与F2相反D.4m/s^2，方向与F2相同2、一物体在水平面上做匀变速直线运动，其加速度大小为a，初速度为v0，经过时间t后速度变为v。则这段时间内物体的平均速度为多少？（）A.(v0+v)/2B.(v0-v)/2C.v0+atD.v0-at3、对于流体力学中的伯努利方程，以下哪种情况不能直接应用该方程进行分析？（）A.稳定流动的不可压缩流体B.有能量损失的流体流动C.流线为平行直线的均匀流D.没有粘性作用的理想流体4、在研究刚体的平面运动时，可以将其分解为平动和转动。对于一个在平面上做不规则运动的刚体，以下哪种方法可以确定其瞬心的位置？（）A.速度投影法B.加速度投影法C.速度瞬心法D.以上方法都不行5、一个质量为m的小球，用长为L的细绳悬挂在天花板上，小球在水平面内做匀速圆周运动，角速度为ω，细绳与竖直方向的夹角为θ。则小球所受向心力的大小为多少？（）A.mω²LB.mω²LsinθC.mω²LcosθD.mgtanθ6、在一个粗糙水平面上，有一个质量为M的木板，木板上有一个质量为m的物块，物块与木板之间的动摩擦因数为μ1，木板与地面之间的动摩擦因数为μ2，现对木板施加一个水平向右的力F，使木板和物块一起向右运动，经过一段时间后，物块与木板相对滑动，此时力F的大小为多少？（）A.μ1mg+μ2(M+m)gB.μ1mg+μ2MgC.μ1(M+m)g+μ2MgD.μ1mg+(μ1+μ2)Mg7、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8、在动力学问题中，加速度是一个重要的概念。以下关于加速度的描述，哪一个说法是错误的？（）A.加速度是描述物体速度变化快慢的物理量B.加速度的方向与速度变化量的方向相同C.加速度的大小与速度的大小没有必然联系D.加速度增大，速度一定增大9、在一个粗糙的斜面上，有一个质量为m的物块在沿斜面向上的拉力F作用下匀速向上运动，斜面倾角为θ，动摩擦因数为μ，以下关于拉力F大小的表达式，正确的是？（）A.mgsinθ+μmgcosθB.mgsinθ-μmgcosθC.mgsinθ+μmgcosθD.mgsinθ-μmgcosθ10、一质量为m的物体在水平拉力F作用下沿粗糙水平面运动，动摩擦因数为μ，拉力F随时间t变化的图像如图所示，以下关于物体在0-t0时间内位移大小的表达式，正确的是？（图像自行想象）（）A.（F0-μmg）t0^2/2mB.（F0-μmg）t0^2/2C.（F0t0-μmg）t0/2D.（F0t0-μmg）t0/2m11、两个质量分别为m1和m2的物体用一根轻绳连接，在光滑水平面上以相同的加速度运动，绳子的拉力是多少？（）A.(m1+m2)aB.m1a+m2aC.m1m2a/(m1+m2)D.(m1+m2)g12、一个质量为m的小球，用不可伸长的轻绳系于O点，在竖直平面内做圆周运动。小球经过最低点时，绳子的拉力为F。若小球运动到最高点时，绳子恰好断裂，小球做平抛运动，落到水平地面上。已知圆周运动的半径为R，重力加速度为g，则小球平抛的水平距离为多少？（）A.2√R(F-5mg)/gB.2√R(5mg-F)/gC.2√R(F-3mg)/gD.2√R(3mg-F)/g13、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、一个人站在体重秤上，从静止开始迅速下蹲。在这个过程中，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16、在刚体的定轴转动中，转动惯量是一个重要的物理量。对于一个由多个质点组成的刚体，以下哪种情况会导致其转动惯量增大？（）A.质点向转轴靠近B.质点质量减小C.质点分布远离转轴D.转轴位置改变17、一个做匀速圆周运动的物体，其周期为T，半径为r，线速度为v。则角速度ω为多少？（）A.2πTB.2πr/TC.vT/2πrD.v/r18、在一个竖直悬挂的弹簧下端挂一个质量为m的物体，弹簧伸长了x。若将此物体放在水平光滑桌面上，再用同样大小的力拉弹簧，弹簧的伸长量将为多少？（）A.xB.2xC.x/2D.019、在研究物体的运动时，需要考虑多种力的作用。当一个物体在粗糙水平面上做匀减速直线运动时，以下哪种力对其减速过程起主要作用？（）A.重力B.支持力C.摩擦力D.拉力20、一个质量为m的物体，在一个与水平方向成α角的斜面上匀速下滑。已知斜面的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则物体受到的摩擦力大小为多少？（）A.μmgcosαB.mgsinαC.μmgD.mg(sinα-μcosα)二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）论述在研究压杆稳定问题时，如何根据压杆的长度、截面形状和约束条件来确定其临界载荷和稳定性？2、（本题5分）对于一个承受冲击载荷的金属薄板结构，运用力学知识分析如何预测其变形和破坏模式？3、（本题5分）论述在研究材料的损伤和失效机制时，如何通过微观结构的观察和实验研究来建立损伤演化模型？三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）有一粗细均匀的长直玻璃管，一端封闭，一端开口，管内有一段长为20cm的水银柱封闭了一定质量的气体。当玻璃管开口竖直向下插入水银槽中，管内水银柱长度变为30cm，此时外界大气压为76cmHg，求管内气体的压强。2、（本题5分）一物体从斜面上某点由静止开始下滑，斜面长为8m，高为4m，物体与斜面间的动摩擦因数为0.15，g取10m/s²，求物体滑到斜面底端所用的时间。3、（本题5分）有一质量分布均匀的细杆，长度为6m，质量为10kg，可绕一端的水平轴在竖直平面内转动。当细杆从水平位置由静止下摆至竖直位置时，求其角速度。4、（本题5分）有一质量为1.2kg的小球，用一根长为1m的细绳拴在光滑水平面上的一点做圆周运动，小球的角速度为4rad/s，求细绳的拉力。5、（本题5分）一个半径为1.2m的光滑半圆形轨道固定在竖直平面内，质量为1.5kg的物体从轨道顶端由静止释放，求物体运动到轨道最低点时的速度。四、论述题（本大题共2个小题，共20分