自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院

《計(jì)算空氣動(dòng)力學(xué)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題2分，共40分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、有一個(gè)質(zhì)量分布均勻的球體，半徑為R，總質(zhì)量為M。在距離球心為r（r<R）的位置處放置一個(gè)質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)，已知萬有引力常量為G，則質(zhì)點(diǎn)受到球體的萬有引力大小為多少？（）A.GMm/r^2B.GMmR^3/r^2C.GMmr/R^3D.GMm/(R^2+r^2)2、有一個(gè)擺長為L的單擺，在擺角很小的情況下做簡諧運(yùn)動(dòng)。其周期為多少？（）A.2π√L/gB.2π√g/LC.π√L/gD.π√g/L3、在研究振動(dòng)的能量時(shí)，以下關(guān)于簡諧振動(dòng)能量的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.簡諧振動(dòng)的能量與振幅的平方成正比B.簡諧振動(dòng)的能量是守恒的，不隨時(shí)間變化C.系統(tǒng)的動(dòng)能和勢(shì)能在振動(dòng)過程中相互轉(zhuǎn)化，但總能量不變D.振動(dòng)頻率越高，振動(dòng)能量越大4、在一個(gè)定滑輪兩側(cè)，分別懸掛質(zhì)量為m和2m的物體，忽略滑輪的質(zhì)量和摩擦力，當(dāng)系統(tǒng)由靜止釋放后，質(zhì)量為m的物體的加速度大小為多少？（）A.g/3B.g/2C.2g/3D.g5、在研究兩個(gè)物體的碰撞問題時(shí)，已知兩個(gè)物體的質(zhì)量分別為m1和m2，碰撞前的速度分別為v1和v2，碰撞后的速度分別為v1'和v2'，如果碰撞過程中沒有機(jī)械能損失，以下關(guān)于碰撞后速度的表達(dá)式，正確的是？（）A.v1'=(m1-m2)v1/(m1+m2)+2m2v2/(m1+m2)B.v1'=(m1+m2)v1/(m1-m2)-2m2v2/(m1-m2)C.v1'=(m1-m2)v1/(m1+m2)-2m2v2/(m1+m2)D.v1'=(m1+m2)v1/(m1-m2)+2m2v2/(m1-m2)6、在流體力學(xué)中，勢(shì)流理論是研究無旋流動(dòng)的一種方法。對(duì)于一個(gè)無旋流動(dòng)，其速度勢(shì)滿足？（）A.拉普拉斯方程B.泊松方程C.熱傳導(dǎo)方程D.波動(dòng)方程7、一個(gè)質(zhì)量為m的小球用長為L的輕繩懸掛在O點(diǎn)，將小球拉至與O點(diǎn)等高的A點(diǎn)由靜止釋放，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，繩子恰好斷裂，已知B點(diǎn)與O點(diǎn)的水平距離為x，重力加速度為g，繩子斷裂后小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平射程為多少？（）A.x√(2gL/(L^2-x^2))B.x√(gL/(L^2-x^2))C.2x√(gL/(L^2-x^2))D.4x√(gL/(L^2-x^2))8、在研究物體的受力和運(yùn)動(dòng)時(shí)，摩擦力是不可忽視的因素。以下關(guān)于摩擦力的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.靜摩擦力的大小與外力有關(guān)，在一定范圍內(nèi)隨外力增大而增大B.滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度和壓力大小有關(guān)C.摩擦力的方向總是與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反D.摩擦力可以是動(dòng)力，也可以是阻力9、一個(gè)物體在水平面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，初速度為v0，加速度為a。經(jīng)過一段時(shí)間t，位移為x。則在這段時(shí)間內(nèi)，物體的平均速度為多少？（）A.v0+at/2B.v0-at/2C.(v0+at)/2D.(v0-at)/210、一個(gè)質(zhì)量為m的物體在水平面上以初速度v0開始滑動(dòng)，動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，求物體停止運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間是多少？（）A.v0/μgB.μg/v0C.mv0/μgD.μg/mv011、在一個(gè)豎直上拋運(yùn)動(dòng)中，物體經(jīng)過拋出點(diǎn)上方h高處時(shí)的速度大小為v。則物體從拋出到經(jīng)過h高處所用的時(shí)間為多少？（）A.(v-√v2-2gh)/gB.(v+√v2-2gh)/gC.(v-√v2+2gh)/gD.(v+√v2+2gh)/g12、一質(zhì)量為m的物體從靜止開始自由下落，經(jīng)過時(shí)間t，重力加速度為g，以下關(guān)于物體下落高度的表達(dá)式，正確的是？（）A.gt^2/2B.2gt^2C.gt^2D.4gt^213、一個(gè)質(zhì)量為m的小球，用不可伸長的輕繩系于O點(diǎn)，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)，繩子的拉力為F。若小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，繩子恰好斷裂，小球做平拋運(yùn)動(dòng)，落到水平地面上。已知圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，重力加速度為g，則小球平拋的水平距離為多少？（）A.2√R(F-5mg)/gB.2√R(5mg-F)/gC.2√R(F-3mg)/gD.2√R(3mg-F)/g14、有一根輕質(zhì)彈簧，原長為L0，勁度系數(shù)為k。現(xiàn)將彈簧一端固定，另一端施加一個(gè)水平拉力F，使彈簧伸長到L。則拉力F做的功為多少？（）A.k(L-L0)2/2B.kL2/2C.kL(L-L0)D.kL2-kL0215、一質(zhì)量為m的物體在水平拉力F作用下沿粗糙水平面運(yùn)動(dòng)，動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，拉力F隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示，以下關(guān)于物體在0-t0時(shí)間內(nèi)位移大小的表達(dá)式，正確的是？（圖像自行想象）（）A.（F0-μmg）t0^2/2mB.（F0-μmg）t0^2/2C.（F0t0-μmg）t0/2D.（F0t0-μmg）t0/2m16、在一個(gè)豎直放置的光滑圓環(huán)上，套有一個(gè)質(zhì)量為m的小球，圓環(huán)半徑為R。已知小球在最高點(diǎn)時(shí)對(duì)圓環(huán)的壓力為1/2mg，重力加速度為g，則小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為多少？（）A.√(5gR)B.√(7gR)C.√(9gR)D.√(11gR)17、在一個(gè)光滑水平面上，有兩個(gè)質(zhì)量分別為m1和m2的物體，它們之間用一根輕質(zhì)彈簧相連。當(dāng)水平力F作用在m1上時(shí)，兩物體一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧的伸長量為x。若將力F作用在m2上，彈簧的伸長量將如何變化？（）A.變大B.變小C.不變D.無法確定18、在熱力學(xué)中，熵是一個(gè)反映系統(tǒng)混亂程度的物理量。對(duì)于一個(gè)孤立系統(tǒng)，以下哪種情況會(huì)導(dǎo)致熵增加？（）A.系統(tǒng)從無序到有序的變化B.系統(tǒng)進(jìn)行可逆過程C.系統(tǒng)進(jìn)行不可逆過程D.系統(tǒng)與外界無能量交換19、在質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理中，以下哪個(gè)因素不是影響質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量變化的原因？（）A.外力的作用B.內(nèi)力的作用C.外力作用的時(shí)間D.質(zhì)點(diǎn)系的初始動(dòng)量20、在彈性限度內(nèi)，彈簧的伸長量與所受拉力成正比，當(dāng)彈簧受到10N的拉力時(shí)伸長2cm，若拉力變?yōu)?0N，則彈簧伸長多少？（）A.4cmB.6cmC.8cmD.10cm二、簡答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）在彈性力學(xué)中，分析如何處理具有接觸摩擦的兩個(gè)彈性體之間的相對(duì)滑動(dòng)問題？2、（本題5分）在彈性力學(xué)中，分析如何處理具有非線性彈性行為的材料的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系？3、（本題5分）闡述在一個(gè)帶電粒子在非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的問題中，如何考慮磁場(chǎng)梯度對(duì)粒子軌道和能量的影響？三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一個(gè)質(zhì)量為5kg的物體，在水平方向受到一個(gè)大小為20N的拉力，與地面的摩擦系數(shù)為0.3，若物體從靜止開始運(yùn)動(dòng)，求經(jīng)過5s后的速度和位移。2、（本題5分）一個(gè)做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體，從高度為80m的樓頂下落，忽略空氣阻力，求物體下落至地面所需的時(shí)間和落地時(shí)的速度。3、（本題5分）一個(gè)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(yùn)動(dòng)，通過最高點(diǎn)時(shí)的速度為2.5m/s，求小球在最低點(diǎn)時(shí)對(duì)圓環(huán)的壓力。4、（本題5分）一粗細(xì)均勻的U形玻璃管，水平部分長30cm，豎直部分高20cm，管內(nèi)裝有水銀，封閉端空氣柱長10cm，大氣壓強(qiáng)為76cmHg，現(xiàn)緩慢將U形管旋轉(zhuǎn)90°，使開口向下，求此時(shí)封閉端空氣柱的長度。5、（本題5分）一根輕質(zhì)彈簧，其勁度系數(shù)為200N/m，一端固定在墻上，另一端連接一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體，物體在光滑水平面上做簡諧運(yùn)動(dòng)，振幅為0.2m，求物體的最大速度和最大加速度。四、論述題（本大題共