自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁上海應用技術大學

《流場測量理論與技術》2023-2024學年第二學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20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、在一個固定的斜面上，有一個物塊從靜止開始下滑，經(jīng)過時間t到達斜面底端。已知斜面的傾角為θ，動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，則斜面的長度為多少？（）A.1/2gt^2sinθB.1/2gt^2cosθC.1/2gt^2(sinθ-μcosθ)D.1/2gt^2(sinθ+μcosθ)2、對于轉(zhuǎn)動慣量的計算，以下哪種形狀的物體不能用簡單的公式直接計算？（）A.均勻細直棒繞一端的轉(zhuǎn)動慣量B.均勻圓盤繞中心軸的轉(zhuǎn)動慣量C.空心圓柱體繞中心軸的轉(zhuǎn)動慣量D.形狀不規(guī)則的物體繞某一軸的轉(zhuǎn)動慣量3、在一個豎直懸掛的彈簧下端掛一個質(zhì)量為m的物體，彈簧伸長了x。若將此物體放在水平光滑桌面上，再用同樣大小的力拉彈簧，彈簧的伸長量將為多少？（）A.xB.2xC.x/2D.04、在一個固定的光滑斜面上，有一個物塊從靜止開始下滑。已知斜面的高度為h，底邊長度為L。物塊到達斜面底端時的速度大小為多少？（）A.√2ghB.√2gLC.√2ghLD.√2gh2/L25、在一個固定的光滑斜面上，有一個可視為質(zhì)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)6、在一個均勻磁場中，有一根長度為L的導體棒以速度v垂直于磁場方向運動。若磁感應強度為B，導體棒兩端的感應電動勢為多少？（）A.BLvB.BLv/2C.2BLvD.07、一個質(zhì)量為m的小球，用長為L的細繩懸掛在天花板上。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。當小球運動到最低點時，細繩對小球的拉力大小為多少？（）A.mg(1-cosθ)B.3mg-2mgcosθC.mg(3-2cosθ)D.mg(1+2cosθ)8、在一個斜面上，有一個質(zhì)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(shù)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9、一質(zhì)量為m的物體，在水平恒力F的作用下，在粗糙水平面上由靜止開始運動，經(jīng)過位移x時的速度為v。已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，則恒力F做功為多少？（）A.1/2mv^2-μmgxB.1/2mv^2+μmgxC.μmgx+1/2mv^2D.μmgx-1/2mv^210、在一個光滑的水平圓盤上，有一個質(zhì)量為m的小物塊，用一根不可伸長的細繩拴在圓盤的中心，細繩的長度為L。圓盤以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時，細繩的拉力為多少？（）A.mω^2LB.mωLC.mω^2/LD.mω/L11、在一個固定的光滑水平橫桿上，套有兩個質(zhì)量分別為m1和m2的小球，兩球之間用一根輕質(zhì)彈簧相連，兩球在橫桿上以相同的角速度ω繞橫桿中點做勻速圓周運動，以下關于彈簧彈力大小的表達式，正確的是？（）A.m1ω^2（r2-r1）B.m2ω^2（r2-r1）C.（m1+m2）ω^2（r2-r1）D.（m1-m2）ω^2（r2-r1）12、在研究剛體的定軸轉(zhuǎn)動動力學時，以下關于轉(zhuǎn)動定律的描述，哪一項是錯誤的？（）A.M=Jα，其中M是合外力矩，J是轉(zhuǎn)動慣量，α是角加速度B.轉(zhuǎn)動定律與牛頓第二定律形式相似C.對于繞定軸轉(zhuǎn)動的剛體，合外力矩越大，角加速度越大D.轉(zhuǎn)動慣量越大，角加速度越大13、在研究材料的斷裂力學時，以下關于應力強度因子的描述，哪一項是不準確的？（）A.應力強度因子是描述裂紋尖端應力場強度的物理量B.當應力強度因子達到某一臨界值時，裂紋會發(fā)生擴展C.應力強度因子與裂紋的長度、形狀和加載方式有關D.應力強度因子只與材料的性質(zhì)有關，與外界載荷無關14、一個物體在豎直方向上做自由落體運動，經(jīng)過A、B兩點的速度分別為v1、v2，A、B兩點的距離為h，以下關于物體經(jīng)過A、B兩點所用時間的表達式，正確的是？（）A.（v2-v1）/gB.（v2^2-v1^2）/（2gh）C.2h/（v2+v1）D.（v2-v1）/（2g）15、在一個光滑的水平面上，兩個質(zhì)量分別為m1和m2的物體通過一根輕繩相連，在水平拉力F的作用下一起做勻加速直線運動，加速度為a，以下關于繩子拉力大小的表達式，正確的是？（）A.m1aB.m2aC.Fm1/（m1+m2）D.Fm2/（m1+m2）16、在波動光學中，光的偏振現(xiàn)象表明了光的橫波特性。對于自然光通過偏振片后，其光強會？（）A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小17、一個質(zhì)量為m的物體在一個與水平方向成α角的斜向上拉力F作用下，沿水平地面做勻速直線運動，已知動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，以下關于拉力F大小的表達式，正確的是？（）A.μmg/（cosα-μsinα）B.μmg/（cosα+μsinα）C.μmg/（sinα-μcosα）D.μmg/（sinα+μcosα）18、在研究剛體的定點轉(zhuǎn)動時，歐拉角是描述剛體轉(zhuǎn)動姿態(tài)的一組參數(shù)。以下哪種情況下，歐拉角會出現(xiàn)奇異值？（）A.剛體繞某一軸旋轉(zhuǎn)90度B.剛體繞某一軸旋轉(zhuǎn)180度C.剛體繞某一軸旋轉(zhuǎn)360度D.剛體做勻速轉(zhuǎn)動19、在一個粗糙水平面上，有一個質(zhì)量為M的木板，木板上有一個質(zhì)量為m的物塊，物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為μ1，木板與地面之間的動摩擦因數(shù)為μ2，現(xiàn)對木板施加一個水平向右的力F，使木板和物塊一起向右運動，經(jīng)過一段時間后，物塊與木板相對滑動，此時力F的大小為多少？（）A.μ1mg+μ2(M+m)gB.μ1mg+μ2MgC.μ1(M+m)g+μ2MgD.μ1mg+(μ1+μ2)Mg20、在研究振動的能量時，以下關于簡諧振動能量的描述，哪一項是錯誤的？（）A.簡諧振動的能量與振幅的平方成正比B.簡諧振動的能量是守恒的，不隨時間變化C.系統(tǒng)的動能和勢能在振動過程中相互轉(zhuǎn)化，但總能量不變D.振動頻率越高，振動能量越大二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在研究流體的表面張力對液滴形成和運動的影響時，力學上如何進行建模和分析？2、（本題5分）在流體力學中，請解釋流體的勢函數(shù)和流函數(shù)的存在條件，并舉例說明在什么情況下可以同時使用勢函數(shù)和流函數(shù)來描述流體流動。3、（本題5分）從理論力學角度，闡述如何分析多體系統(tǒng)中的碰撞和沖擊現(xiàn)象，以及能量損失的計算方法？4、（本題5分）闡述在研究一個蕩秋千的問題中，如何將其簡化為單擺模型，并運用相關知識分析其運動的周期性和能量轉(zhuǎn)化？5、（本題5分）在熱力學第二定律的克勞修斯表述和開爾文表述中，分別說明了什么熱現(xiàn)象的不可逆性，請詳細解釋并舉例說明。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個半徑為0.6m的光滑圓環(huán)豎直放置，質(zhì)量為0.6kg的小球在圓環(huán)內(nèi)做圓周運動，通過最高點時的速度為2.5m/s，求小球在最低點時對圓環(huán)的壓力。2、（本題5分）有一質(zhì)量為1.2kg的小球，用一根長為1m的細繩拴在光滑水平面上的一點做圓周運動，小球的角速度為4rad/s，求細繩的拉力。3、（本題5分）有一個半徑為2m的圓形轉(zhuǎn)盤，可繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動，一個質(zhì)量為1kg的小物塊放在轉(zhuǎn)盤邊緣，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角速度為5rad/s，求小物塊受到的向心力和摩擦力。4、（本題5分）在一個豎直放置的粗細均勻的U形管中，左側(cè)管內(nèi)水銀柱高10cm，右側(cè)管內(nèi)水銀柱高5cm，管內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的氣體?，F(xiàn)將U形管緩慢傾斜至水平，求此時氣體的壓強和長度。5、（本題5分）一質(zhì)量為8kg的物體從高為5m的斜面頂端由靜止下滑，斜面與物體間的動摩擦因數(shù)為0.2，求物體滑至斜面底端時的速度。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）深入探討連續(xù)介質(zhì)力學中的應力張量和應變張量，包括其數(shù)學表達式和物理意義。解釋應力張量和應變張量的各個分量在不同坐標系下的變換規(guī)律，以及如何通過它們描述物體內(nèi)部的應力和應變狀態(tài)。分析在流體和固體中的應力應變關系，如牛頓流體的本構(gòu)方程和彈性固體的胡克定律。通過實際的工程和科學問題，如地質(zhì)構(gòu)造、流體流動等，探討應力張量和應變張量在連續(xù)介質(zhì)力學中的應用。2、（本題10分）詳細分析波動光學中的干涉、衍射和