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頁四川機電職業技術學院《理論力學理論》

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、一個質量為m的衛星繞地球做勻速圓周運動，軌道半徑為r，地球質量為M。衛星的動能為多少？（）A.GMm/2rB.GMm/rC.GMm/4rD.GMm/8r2、兩個質量分別為m1和m2的物體用一根輕繩連接，在光滑水平面上以相同的加速度運動，繩子的拉力是多少？（）A.(m1+m2)aB.m1a+m2aC.m1m2a/(m1+m2)D.(m1+m2)g3、一個質量為m的物體在光滑水平面上以初速度v0與一個質量為2m的靜止物體發生正碰，碰撞后兩物體的速度分別為v1和v2，若碰撞是完全彈性碰撞，v1和v2的值分別為多少？（）A.v1=-v0/3，v2=2v0/3B.v1=v0/3，v2=2v0/3C.v1=-v0/2，v2=v0/2D.v1=v0/2，v2=v0/24、對于轉動慣量的計算，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動慣量B.均勻圓盤繞中心軸的轉動慣量C.空心圓柱體繞中心軸的轉動慣量D.形狀不規則的物體繞某一軸的轉動慣量5、在機械波的傳播過程中，波的特性與介質和波源的性質密切相關。對于一列在均勻介質中傳播的橫波，以下哪個因素決定了波的傳播速度？（）A.波源的振動頻率B.波源的振動幅度C.介質的密度D.波的波長6、在熱力學過程中，等壓過程、等容過程和等溫過程具有不同的特點。對于理想氣體的等壓膨脹過程，以下哪個物理量增大？（）A.內能B.壓強C.溫度D.體積7、一質點在x-y平面內運動，其運動方程為x=3t，y=4t^2，其中x、y以米為單位，t以秒為單位。則在t=2s時，質點的加速度大小為多少？（）A.6m/s^2B.8m/s^2C.10m/s^2D.12m/s^28、一質量為m的物體放在傾角為θ的斜面上，斜面與物體間的動摩擦因數為μ。現用一個平行于斜面向上的力F拉物體，使其沿斜面勻速向上運動。力F的大小為多少？（）A.mgsinθ+μmgcosθB.mgsinθ-μmgcosθC.μmgcosθ-mgsinθD.mgsinθ/(cosθ-μsinθ)9、在一個粗糙水平面上，有一個質量為M的木板，木板上有一個質量為m的物塊，物塊與木板之間的動摩擦因數為μ1，木板與地面之間的動摩擦因數為μ2，現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)Mg10、在分析剛體的平面運動時，以下關于瞬心的描述，哪一項是不正確的？（）A.瞬心是剛體平面運動時速度為零的點B.不同時刻剛體的瞬心位置可能不同C.瞬心的速度一定為零，但加速度不一定為零D.只要知道瞬心的位置，就可以確定剛體上各點的速度大小和方向11、在一個光滑的水平圓盤上，有一個質量為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勻速轉動時，細繩的拉力為多少？（）A.mω^2LB.mωLC.mω^2/LD.mω/L12、一個質量為m的物體在光滑的斜面上，斜面的傾角為α，以加速度a沿斜面下滑。則物體受到的支持力和摩擦力分別為多少？（）A.mgcosα，mgsinαB.mgcosα，masinαC.macosα，mgsinαD.macosα，masinα13、在一個光滑的水平面上，兩個質量分別為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）14、在相對論力學中，對于高速運動的粒子，其動量和能量的表達式與經典力學有很大不同。以下哪種情況下，相對論效應可以忽略不計？（）A.粒子速度遠小于光速B.粒子速度接近光速C.粒子質量很小D.粒子能量很高15、一個物體從高處自由下落，經過A、B兩點的速度分別為vA、vB，A、B兩點間的距離為h。則物體經過A、B兩點所用的時間為多少？（）A.(vB-vA)/gB.(vB+vA)/gC.(vB2-vA2)/2ghD.(vB2-vA2)/g16、一個物體從高處自由下落，經過A、B、C三點，已知AB段和BC段的距離相等，通過AB段和BC段所用的時間分別為t1和t2，重力加速度為g，以下關于B點速度的表達式，正確的是？（）A.（gt1+gt2）/2B.（gt1^2+gt2^2）/（2（t1+t2））C.（gt1t2（t1+t2））/（2（t1-t2））D.（gt1t2（t1+t2））/（2（t1+t2））17、在材料的疲勞特性研究中，以下哪個因素不是影響材料疲勞壽命的關鍵因素？（）A.材料的化學成分和組織結構B.加載的應力幅和平均應力C.環境溫度和濕度D.材料的顏色和外觀18、在流體力學中，納維-斯托克斯方程描述了流體的運動規律。對于不可壓縮流體的穩態流動，該方程可以簡化為？（）A.歐拉方程B.伯努利方程C.連續性方程D.以上都不是19、在光滑水平面上有兩個質量相同的小球A和B，A球以速度v向右運動，B球靜止，兩球發生正碰后粘在一起，共同速度是多少？（）A.v/2B.vC.2vD.020、一質量為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^2二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在材料力學中，請解釋材料的缺口敏感性，并說明缺口對材料強度和疲勞性能的影響，舉例說明在工程設計中如何考慮缺口效應。2、（本題5分）在熱力學中，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混亂程度的關系，舉例說明熵在熱過程中的變化。3、（本題5分）對于一個承受扭矩的軸類零件，運用材料力學知識分析如何設計其結構尺寸以滿足強度要求？4、（本題5分）請解釋牛頓萬有引力定律的內容，并說明其在天體力學中的應用，如計算行星的軌道和衛星的運動。5、（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。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一粗細均勻的U形玻璃管，水平部分長25cm，豎直部分高15cm，管內裝有水銀，封閉端空氣柱長8cm，大氣壓強為75cmHg，現緩慢將U形管旋轉90°，使開口向下，求此時封閉端空氣柱的長度。2、（本題5分）有一密度為700kg/m3、邊長為0.2m的正方體木塊，漂浮在水面上，求木塊露出水面的體積。3、（本題5分）一根長為5m的細繩，一端系著一個質量為2kg的小球，另一端固定在天花板上，讓小球在豎直平面內做圓周運動，若小球通過最高點時的速度為3m/s，求此時細繩的拉力。4、（本題5分）一個質量為5kg的物體在一個與水平方向成37°角的斜向上的拉力作用下，沿水平地面以加速度2m/s2向右運動，拉力大小為20N，動摩擦因數為0.2，求物體在5s內通過的位移。5、（本題5分）在光滑的水平面上，有兩個質量分別為m1=2kg和m2=3kg的物體，它們之間用一根輕質彈簧相連，開始時彈簧處于原長。現對m1施加一個水平向右的力F=10N，使兩物體一起向右運動，求運動5m時彈簧的彈性勢能。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）詳細分析相對論力學中的相對論動量和能量，推導相對論動量和能量的表達式，解釋其與經典動量和能量的區別，研究相對論動量守恒和能量守恒定律，以及在高能物理、粒子加速器