學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁浙江中醫藥大學濱江學院

《工程熱力學與流體力學基礎》2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在一個光滑水平面上，有三個質量分別為m1、m2、m3的物體，它們之間用輕質彈簧相連，處于靜止狀態。現突然給m1一個水平向右的沖量I，在以后的運動過程中，彈簧的最大彈性勢能為多少？（）A.I^2/2(m1+m2+m3)B.I^2/2(m1+m2)C.I^2/2m1D.I^2/2(m2+m3)2、一個物體在三個共點力F1、F2、F3的作用下處于平衡狀態，其中F1=3N，F2=4N，若F3的大小為5N，則F1和F2的夾角為多少？（）A.30°B.45°C.60°D.90°3、一個質點在x軸上運動，其加速度a與位置x的關系為a=2+6x，若質點在x=0處的速度為v0，質點的速度v與x的關系為多少？（）A.v^2=v0^2+2x+3x^2B.v^2=v0^2+2x^2+3x^3C.v^2=v0^2+4x+6x^2D.v^2=v0^2+4x^2+6x^34、在振動系統中，共振現象是一種特殊的情況。當驅動力的頻率與系統的固有頻率相等時，以下哪個物理量會達到最大值？（）A.振幅B.速度C.加速度D.能量5、在材料力學中，胡克定律描述了應力和應變之間的線性關系。對于拉伸實驗中的金屬材料，在彈性限度內，以下哪個物理量與應變成正比？（）A.應力B.彈性模量C.屈服強度D.斷裂強度6、在研究機械能守恒定律時，需要考慮物體的動能和勢能的變化。以下關于機械能守恒的條件，哪一項是不正確的？（）A.只有重力或彈力做功B.物體所受的合外力為零C.除重力和彈力外，其他力做功之和為零D.沒有摩擦力和空氣阻力做功7、在一個斜面上，有一個物塊受到沿斜面向上的力F作用，物塊恰好能沿斜面勻速下滑，若將力F的方向改為沿斜面向下，其他條件不變，物塊的加速度大小為多少？（）A.2gsinθB.2gcosθC.0D.gsinθ8、在一個豎直懸掛的彈簧下端掛一個質量為m的物體，彈簧伸長了x。若將物體向下拉一段距離后由靜止釋放，物體做簡諧運動。則其振動的振幅為多少？（）A.xB.2xC.x/2D.無法確定9、一物體在光滑水平面上受到兩個互相垂直的力F1和F2的作用，F1=3N，F2=4N，物體的加速度大小為多少？（）A.5m/s^2B.7m/s^2C.1m/s^2D.25m/s^210、有一個質量為m的物體，用輕繩懸掛在電梯的天花板上。當電梯以加速度a勻加速上升時，繩子對物體的拉力為多少？（重力加速度為g）（）A.m(g+a)B.m(g-a)C.maD.mg11、一個質量為m的物體，在一個與水平方向成α角的斜面上勻速下滑。已知斜面的動摩擦因數為μ，重力加速度為g，則物體受到的摩擦力大小為多少？（）A.μmgcosαB.mgsinαC.μmgD.mg(sinα-μcosα)12、一個質量為m的物體在水平面上做勻速圓周運動，半徑為r，角速度為ω，求物體所受的向心力是多少？（）A.mωrB.mω2rC.mrω2D.mr2ω13、一物體在力F1和F2的作用下處于平衡狀態，若F1=10N，F2=8N，則這兩個力的夾角是多少度時合力為6N？（）A.60°B.90°C.120°D.150°14、在一個水平向右的勻強電場中，有一個帶電荷量為+q、質量為m的粒子，初速度為v0，與電場方向成θ角斜向上拋出。忽略重力，粒子在電場中的運動軌跡為一條拋物線，電場強度為E，則粒子沿電場方向的加速度大小為多少？（）A.qEsinθ/mB.qEcosθ/mC.qE/mD.qEtanθ/m15、在一個粗糙的斜面上，有一個質量為m的物體，斜面的傾角為θ，動摩擦因數為μ。現用一個平行于斜面向上的力F使物體沿斜面勻速向上運動，F的大小為多少？（）A.mg(sinθ+μcosθ)B.mg(sinθ-μcosθ)C.μmg(cosθ+sinθ)D.μmg(cosθ-sinθ)16、在一個定滑輪兩側，分別懸掛質量為m和2m的物體，忽略滑輪的質量和摩擦力，當系統由靜止釋放后，質量為m的物體的加速度大小為多少？（）A.g/3B.g/2C.2g/3D.g17、在一個水平向右的勻強磁場中，有一個垂直于磁場方向的金屬框，框的邊長分別為L1和L2，線框向右運動的速度為v。則線框中產生的感應電動勢為多少？（）A.BL1L2vB.BL1vC.BL2vD.018、一個質量為M的圓盤，繞通過圓心且垂直于盤面的軸以角速度ω勻速轉動。圓盤的半徑為R，則圓盤邊緣處一個質量為m的質點所受的向心力大小為多少？（）A.mω^2RB.Mω^2RC.m(Mω^2R)/MD.mωR^219、在一個固定的光滑斜面上，有一個可視為質點的物體從斜面頂端由靜止開始下滑。已知斜面的高度為H，斜面的長度為L，重力加速度為g，則物體滑到斜面底端時的速度大小為多少？（）A.√(2gH)B.√(2gL)C.√(2gH-2gL)D.√(2gL-2gH)20、在一個斜面上，有一個質量為m的物體，斜面的傾角為θ，物體與斜面之間的動摩擦因數為μ。若物體在斜面上勻速下滑，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.無法確定二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）在研究剛體的轉動時，請說明轉動動能的表達式和計算方法，舉例說明轉動動能在實際問題中的應用，如飛輪的儲能。2、（本題5分）在彈性碰撞中，請解釋動量守恒和動能守恒的物理原理，并舉例說明如何通過這兩個守恒定律求解碰撞問題。3、（本題5分）論述在研究結構的損傷檢測與健康監測技術時，如何利用傳感器網絡和信號處理方法來識別結構的損傷位置和程度？三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）有一粗細均勻的長直玻璃管，一端封閉，一端開口，管內有一段長為20cm的水銀柱封閉了一定質量的氣體。當玻璃管開口豎直向下插入水銀槽中，管內水銀柱長度變為30cm，此時外界大氣壓為76cmHg，求管內氣體的壓強。2、（本題5分）一個質量為6kg的物體，從一個光滑的四分之一圓弧軌道頂端由靜止下滑，軌道半徑為4m，求物體滑到軌道底端時的速度和軌道對物體的支持力。3、（本題5分）一個質量為6kg的物體在水平地面上受到水平方向的兩個力F1=10N、F2=8N的作用，兩力夾角為60°，求物體的加速度大小和方向。4、（本題5分）一個質量為7kg的物體從高為6m的斜面頂端由靜止下滑，斜面與物體間的動摩擦因數為0.3，求物體滑至斜面底端時的動能。5、（本題5分）一物體在水平面上做勻減速直線運動，初速度為12m/s，加速度大小為2m/s2，求物體運動8m所用的時間和此時的速度。四、論述題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）深入探討材料力學中的疲勞失效和斷裂力學，包括疲勞裂紋的萌生和擴展機制、斷裂韌性的概念和測量方法。解釋材料在循環