站名：站名：年級專業(yè)：姓名：學(xué)號：凡年級專業(yè)、姓名、學(xué)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頁四川輕化工大學(xué)《相似理論與模型試驗》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15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、一個質(zhì)量為M的長木板放在光滑水平面上，一質(zhì)量為m的小物塊以初速度v0滑上木板。木板與物塊間動摩擦因數(shù)為μ，經(jīng)過一段時間后，物塊與木板相對靜止。在這個過程中，系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為多少？（）A.μmg×v02/2B.μmg×v02/2(M+m)C.μmg×v02/2(M-m)D.μmg×v02/2(M+m)22、一個做平拋運動的物體，初速度為v0，拋出點距離地面的高度為h，重力加速度為g。則物體落地時的水平位移為多少？（）A.v0√(2h/g)B.v0√(2h/g)C.2v0√(h/g)D.v0√(h/2g)3、在研究材料的力學(xué)性能時，應(yīng)力和應(yīng)變是重要的概念。以下關(guān)于應(yīng)力和應(yīng)變的關(guān)系，哪一項是錯誤的？（）A.在彈性范圍內(nèi)，應(yīng)力與應(yīng)變成正比B.材料的彈性模量等于應(yīng)力除以應(yīng)變C.超過材料的屈服極限后，應(yīng)力與應(yīng)變不再成正比D.應(yīng)力越大，應(yīng)變一定越大4、一個質(zhì)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.mr2ω5、一個質(zhì)量為m的汽車在半徑為R的彎道上以速度v行駛，若路面與輪胎之間的最大靜摩擦力為fmax，為了保證汽車不發(fā)生側(cè)滑，v應(yīng)滿足什么條件？（）A.v≤√fmaxR/mB.v≥√fmaxR/mC.v≤√fmaxm/RD.v≥√fmaxm/R6、在一個絕熱容器中，有一定質(zhì)量的理想氣體，壓強為P，體積為V，溫度為T?，F(xiàn)對氣體進行絕熱壓縮，使其體積變?yōu)閂/2，則氣體的壓強和溫度分別變?yōu)槎嗌伲浚ǎ〢.2P，2TB.2P，√2TC.4P，2TD.4P，√2T7、一個物體從地面以初速度v0豎直向上拋出，忽略空氣阻力，經(jīng)過時間t到達最高點。已知重力加速度為g，則物體能上升的最大高度為多少？（）A.v0t-1/2gt^2B.v0^2/2gC.v0t+1/2gt^2D.v0t8、在圓周運動中，線速度、角速度和周期等概念是重要的物理量。關(guān)于它們之間的關(guān)系，以下哪一個表述是不正確的？（）A.v=ωr，其中v是線速度，ω是角速度，r是半徑B.ω=2π/T，其中T是周期C.線速度的大小與角速度成正比，與半徑成反比D.周期越小，角速度越大9、在相對論力學(xué)中，當(dāng)物體的運動速度接近光速時，其質(zhì)量會發(fā)生變化。以下哪種說法正確描述了物體速度與質(zhì)量的關(guān)系？（）A.物體速度越大，質(zhì)量越小B.物體速度越大，質(zhì)量越大C.物體質(zhì)量與速度無關(guān)D.物體質(zhì)量先增大后減小10、在波動光學(xué)的楊氏雙縫干涉實驗中，以下哪個因素不是影響干涉條紋間距的？（）A.雙縫之間的距離B.光屏到雙縫的距離C.入射光的波長D.雙縫的寬度11、在研究熱力學(xué)過程中的卡諾循環(huán)時，以下關(guān)于卡諾循環(huán)效率的描述，哪一項是不準(zhǔn)確的？（）A.卡諾循環(huán)效率只與兩個熱源的溫度有關(guān)B.卡諾循環(huán)效率總是小于1C.提高高溫?zé)嵩吹臏囟然蚪档偷蜏責(zé)嵩吹臏囟?，可以提高卡諾循環(huán)效率D.卡諾循環(huán)效率與工作物質(zhì)的性質(zhì)無關(guān)12、有兩個力F1和F2，它們的合力大小為F，且F1=3N，F(xiàn)2=4N。若兩個力的夾角為60°，則合力F的大小為多少？（）A.5NB.7NC.√13ND.√19N13、在一個粗糙水平面上，有一個質(zhì)量為M的木板，木板上放置一個質(zhì)量為m的物塊。木板與物塊之間的動摩擦因數(shù)為μ1，木板與地面之間的動摩擦因數(shù)為μ2?，F(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加速運動。若物塊與木板相對靜止，則它們的加速度大小為多少？（）A.F/(M+m)B.(F-μ2(M+m)g)/(M+m)C.(F-μ1mg)/(M+m)D.(F-μ1mg-μ2(M+m)g)/(M+m)14、在一個豎直放置的光滑圓環(huán)軌道內(nèi)，有一個小球在軌道內(nèi)做圓周運動，已知圓環(huán)的半徑為R，小球經(jīng)過最高點時的速度為v，要使小球能通過最高點，v至少為多少？（）A.√gRB.√2gRC.√3gRD.√5gR15、一個人站在體重秤上，從靜止開始迅速下蹲。在這個過程中，體重秤的示數(shù)如何變化？（）A.先變小后變大B.先變大后變小C.一直變大D.一直變小二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）在研究質(zhì)點的相對運動時，請解釋伽利略相對性原理和狹義相對性原理的區(qū)別，并舉例說明在不同情況下應(yīng)采用哪種相對性原理。2、（本題5分）在熱力學(xué)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(xì)解釋并舉例說明。3、（本題5分）在流體力學(xué)中，討論如何通過數(shù)值方法求解Navier-Stokes方程，以及常見的數(shù)值格式和誤差分析？4、（本題5分）在熱力學(xué)中，請解釋熵的微觀意義，并說明在不可逆過程中熵的增加與系統(tǒng)混亂程度的關(guān)系，舉例說明熵在熱過程中的變化。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）全面論述結(jié)構(gòu)動力學(xué)中的模態(tài)分析方法，包括固有頻率、振型的計算和實驗測量。研究模態(tài)分析在結(jié)構(gòu)振動控制、故障診斷中的應(yīng)用和意義。2、（本題5分）全面論述熱力學(xué)中的理想氣體狀態(tài)方程，推導(dǎo)理想氣體狀態(tài)方程，解釋方程中各參數(shù)的物理意義，分析理想氣體在不同過程中的狀態(tài)變化，探討理想氣體狀態(tài)方程在氣體動力學(xué)、熱力學(xué)計算中的應(yīng)用。3、（本題5分）詳細(xì)分析材料的疲勞力學(xué)性能和疲勞壽命預(yù)測方法，探討材料在循環(huán)載荷作用下的損傷積累和失效機制。研究疲勞試驗的設(shè)計和數(shù)據(jù)處理，分析疲勞力學(xué)在機械結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計中的應(yīng)用。4、（本題5分）詳細(xì)分析波動光學(xué)中的干涉、衍射和偏振現(xiàn)象的原理和應(yīng)用，探討光波的疊加、波前的改變以及光的偏振特性，通過具體的光學(xué)實驗和器件，如楊氏雙縫干涉、衍射光柵、偏振片等，闡述波動光學(xué)在光學(xué)測量、通信和顯示技術(shù)中的應(yīng)用。5、（本題5分）詳細(xì)分析彈性力學(xué)中的變分原理，包括最小勢能原理、最小余能原理的推導(dǎo)和應(yīng)用，探討變分方法在彈性力學(xué)問題求解中的優(yōu)勢和局限性，研究基于變分原理的數(shù)值方法（如有限元法）的理論基礎(chǔ)。四、計算題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）一個半徑為1.2m的光滑半圓形軌道固定在豎直平面內(nèi)，質(zhì)量為1.5kg的物體從軌道頂端由靜止釋放，求物體運動到軌道最低點時的速度。2、（本題10分）一個質(zhì)量為8kg的物體放在粗糙水平地面上，受到一個水平向右的力F作用，F(xiàn)的大小為32N，物體從靜止開始運動，經(jīng)過3.5s移動了12.25m，求物體與地面間的動摩擦因數(shù)。3、（本