站名：站名：年級專業：姓名：學號：凡年級專業、姓名、學號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記。…………密………………封………………線…………第1頁，共1頁呂梁學院《工程流體力學》

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15個小題，每小題2分，共30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、在一個豎直放置的封閉汽缸內，有一定質量的理想氣體。若氣體壓強保持不變，溫度升高，則氣體的體積如何變化？（）A.增大B.減小C.不變D.無法確定2、一個質量分布均勻的球體，半徑為R，總質量為M。在距離球心為r（r<R）的位置，其引力場強度大小為多少？（）A.GM/r2B.GM/R2C.GMr/R3D.GMr2/R33、在一個絕熱容器中，有一定質量的理想氣體，氣體對外做功W。則氣體的內能如何變化？（）A.增加WB.減少WC.不變D.無法確定4、在一個光滑的水平面上，有兩個物塊A和B，質量分別為mA和mB，用一根輕質彈簧連接。現對A施加一個水平向右的力F，經過一段時間，A、B的速度分別為vA和vB，此時彈簧的彈性勢能為多少？（）A.1/2mAvA2+1/2mBvB2-1/2(mA+mB)(vA+vB)2B.1/2mAvA2+1/2mBvB2-1/2(mA+mB)(vA-vB)2C.1/2mAvA2-1/2mBvB2D.1/2(mA+mB)(vA-vB)25、在研究萬有引力定律時，以下關于引力常量G的描述，哪一項是錯誤的？（）A.G是一個常量，其數值由實驗測定B.G的數值在國際單位制中是6.67×10^-11N·m^2/kg^2C.引力常量G的大小與物體的質量和距離無關D.不同的天體系統中，引力常量G的數值可能不同6、在一個固定的光滑圓弧軌道上，有一個質量為m的小球從與圓心等高的位置由靜止釋放，圓弧軌道半徑為R，重力加速度為g，以下關于小球運動到軌道最低點時對軌道壓力的表達式，正確的是？（）A.3mgB.2mgC.mgD.4mg7、一個質量分布均勻的球體，半徑為R，總質量為M。對于距離球心為r（r<R）處的質點，其受到的萬有引力大小為多少？（假設引力常量為G）（）A.GMm/r^2B.GMm/R^2C.GMmr/R^3D.GMmR/r^38、在光的衍射現象中，以下哪個條件不是產生明顯衍射現象的必要條件？（）A.障礙物或孔隙的尺寸與光的波長相當B.光源發出的光是單色光C.觀察衍射現象的距離足夠遠D.衍射屏后的空間足夠大9、一質量為m的物體在水平面上受到水平拉力F的作用做勻加速直線運動，已知物體與水平面間的動摩擦因數為μ，以下關于物體所受合力的表達式，正確的是？（）A.F-μmgB.FC.μmgD.F+μmg10、一個質量為m的小球用長度為L的輕繩懸掛在天花板上，將小球拉至與豎直方向成θ角的位置由靜止釋放，忽略空氣阻力，小球運動到最低點時的速度大小為多少？（）A.√(2gL(1-cosθ))B.√(gL(1-cosθ))C.√(2gLsinθ)D.√(gLsinθ)11、在一個光滑的斜面上，有一質量為m的物塊，受到沿斜面向上的恒力F作用，從靜止開始運動。經過時間t，物塊的位移為x，速度為v。則力F做功的平均功率為多少？（）A.Fx/tB.Fv/2C.FvD.Fx/v12、在豎直平面內做圓周運動的物體，在最高點和最低點時繩子的拉力差是多少？（）A.6mgB.5mgC.4mgD.3mg。（假設物體質量為m，重力加速度為g）13、一物體在水平面上做勻減速直線運動，初速度為v0，加速度大小為a，經過時間t停止運動，求物體在這段時間內的位移是多少？（）A.v0t+1/2at2B.v0t-1/2at2C.v0tD.1/2at214、在一個水平向右的勻強電場中，有一個帶正電的粒子，電荷量為q，質量為m，電場強度為E。若粒子以初速度v0水平向右拋出，忽略重力，粒子在水平方向做勻加速直線運動，則粒子在水平方向的加速度大小為多少？（）A.qE/mB.v0qE/mC.qEv0/mD.qE^2/m15、在材料的拉伸實驗中，以下哪個階段不是材料拉伸過程中的典型階段？（）A.彈性階段B.屈服階段C.強化階段D.衰退階段二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）在材料力學中，疲勞破壞是一種常見的失效形式，請解釋疲勞破壞的機理，并說明如何提高材料的抗疲勞性能。2、（本題5分）分析在研究巖土工程中的地下洞室穩定性問題時，如何分析圍巖壓力、支護結構和開挖順序對洞室穩定性的影響？3、（本題5分）闡述在研究勻速圓周運動時，如何從線速度、角速度、周期等物理量之間的關系，來分析物體的運動狀態和受力情況？三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）全面論述斷裂力學中的裂紋擴展理論和斷裂準則，包括應力強度因子、能量釋放率等概念。探討在材料斷裂預測、結構完整性評估中的應用和實驗方法。2、（本題5分）深入探討質點系的動量定理和動量守恒定律，解釋質點系內力和外力對動量的影響，分析動量守恒定律在多體系統中的應用條件和實例，探討在復雜系統中如何運用動量守恒定律解決問題。3、（本題5分）全面論述斷裂力學的基本原理和應用，解釋裂紋擴展的力學機制和斷裂韌性的概念。分析材料的斷裂行為和斷裂準則，研究斷裂力學在航空航天、機械制造等領域中的應用，如零件的疲勞斷裂分析和預防。4、（本題5分）詳細分析波動方程的推導和求解，解釋波動方程中各項的物理意義，研究在不同邊界條件下波動方程的解。探討波動方程在描述弦振動、聲波傳播等方面的應用，分析如何利用波動方程預測波的傳播和變化。5、（本題5分）詳細論述熱力學中的相變過程，包括固-液、液-氣和固-氣相變的特點和熱力學規律。解釋相變過程中的潛熱、相變溫度和相平衡條件。分析相變過程中的熵變和自由能變化。通過水的相變、金屬的凝固和熔化等實際例子，探討相變過程在材料科學和工程中的應用和控制方法。四、計算題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）一個質量為7kg的物體，在一個與水平方向成30°角斜向下的推力作用下，沿粗糙水平地面做勻加速直線運動，加速度大小為2m/s2，推力大小為60N，動摩擦因數為0.3，求運動6s后的位移。2、（本題10分）一根輕質彈簧，其勁度系數為