西南大学2022年3月《工程力学》基础期末考核试题库及答案参考3.docx
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西南大学2022年3月《工程力学》基础期末考核试题库及答案参考1. 有两根直径d，长度和绝对粗糙度相同的管流，以等速输送不同的液体，其沿程水头损失相等 )有两根直径d，长度和绝对粗糙度相同的管流，以等速输送不同的液体，其沿程水头损失相等 )正确答案：×2. 大容器中的空气经渐缩喷管流向外界空间容器中空气压强为P0=200kN/m2，温度T0=300K，喷管出口截面Ae=50cm2，空大容器中的空气经渐缩喷管流向外界空间容器中空气压强为P0=200kN/m2，温度T0=300K，喷管出口截面Ae=50cm2，空间压强分别为Pb=0、100、150kN/m2试求质量流量Pb=0、100kN/m2时，Qm=2.334kg/s； Pb=150kN/m2时，Qm=2.059kg/s 临界压力Pk=0.5283、P0=105.7kN/m2、Pb=0、100kN/m2时，出口均为临界状态pe=pk；Pb=150kN/m2时，出口未达临界状态，Pe=pb 3. 从皮帕德方程在局域近似下得到的出发，证明相应的皮帕德有效穿透深度为 其中λL为伦敦穿透深度．从皮帕德方程在局域近似下得到的出发，证明相应的皮帕德有效穿透深度为 其中λL为伦敦穿透深度．对于满足条件，的第二类超导体，皮帕德方程的局域近似为 (1) 其中 (2) 对(1)式求旋度，得 (3) 由静磁场方程▽×B=μ0JS，▽·B=0，有 (4) 由(3)、(4)两式，得方程 (5) 这方程与伦敦局域理论得到的方程(3.34)有相同形式，其中 (6) 由于，故． 4. 具有“合理拱轴”的静定拱结构的内力为：( ) A．M=0,Q≠0,N≠0; B．M≠0,Q=0,N≠0; C．M=0,Q=0,N≠0; D．M≠0,Q≠0,N具有“合理拱轴”的静定拱结构的内力为：( ) A．M=0,Q≠0,N≠0; B．M≠0,Q=0,N≠0; C．M=0,Q=0,N≠0; D．M≠0,Q≠0,N≠0C5. 表征材料抵抗冲击性能的指标是__________，其单位是__________。
表征材料抵抗冲击性能的指标是__________，其单位是__________正确答案：冲击韧性MJ／m2;冲击韧性,MJ／m2;6. 某两级气体压缩机进气参数为100kPa、300K，每级压力比为5，绝热效率为0.82，从中间冷却冷却器排出的气体温度是3某两级气体压缩机进气参数为100kPa、300K，每级压力比为5，绝热效率为0.82，从中间冷却冷却器排出的气体温度是330K若空气的比热容可取定值，计算每级压气机的排气温度和生产1kg压缩空气压气机消耗的功空气比热容取定值，Rg=287J/(kg·K)，cp=1004J/(kg·K)由题意，如图所示，状态1:p1=100kPa、T1=300K 状态2：p2=πp1=5×100kPa=500kPa 状态3：p2=p2=500kPa、T3=330K 状态4：P4=πp3=5×500kPa=2500kPa = 生产1kg压缩空气压气机耗功 Wc=(h2-h1)+(h4-h3)=cp[(T2-T1)+(T4-T3)] =1.005kJ/(kg·K)×[(513.57K-300K)+(564.94K-330K)] =450.7kJ/kg本题虽然各级压力比相同，但进入高压级气缸的气体温度比进入低压级气缸温度高，所以各级消耗的功不相等。
7. 静止的带电π介子的寿命为2.6×10－8s，从加速器中产生的单能竹束经过10m的路程后，衰变了10%，求π介子的动量和能静止的带电π介子的寿命为2.6×10-8s，从加速器中产生的单能竹束经过10m的路程后，衰变了10%，求π介子的动量和能量8. 已知：无环量平面势流圆柱(半径为a)绕流的流函数为 求：验证流函数满足拉普拉斯方程已知：无环量平面势流圆柱(半径为a)绕流的流函数为 求：验证流函数满足拉普拉斯方程拉普拉斯方程的柱坐标形式为 (a) (b) (c) 将(b)式、(c)式代入(a)式，(a)式成立 9. 钢屋架受与屋架平行的风荷载和屋面荷载作用，其力系为( )A.空间力系B.平面平行力系C.平面一般力系D.平面汇交力系参考答案：C10. 任何两端弹性支座压杆的临界荷载都不会大于对应的(即杆长、材料、截面均相同)两端固定压杆的临界荷载 )任何两端弹性支座压杆的临界荷载都不会大于对应的(即杆长、材料、截面均相同)两端固定压杆的临界荷载 )正确前者两端对压杆的约束比后者小11. 自重900N的滑门吊在轨道上，若A、B两支点与轨道间的摩擦系数分别为0.2和0.3，试计算滑门刚好向右滑动时，作用于自重900N的滑门吊在轨道上，若A、B两支点与轨道间的摩擦系数分别为0.2和0.3，试计算滑门刚好向右滑动时，作用于滑门把手C处的力F。
受力分析如图5-34如果滑门处于平衡状态，由平面任意力系平衡条件 ∑Fix=0：F-FsB-FsA=0 ∑Fiy=0：FNA+FNB-P=0 ∑MA (Fi)=0:FNB·150-P·75+F·150=0 上述三个方程中含有5个未知数，属“静不定”问题好在题目中给出“滑门刚好向右滑动”的条件，故可补充方程FsB=fBFNB，FsA=fAFNA，解得 考核会不会出现“单点”接触的情况(类似于倾翻问题)，其临界条件为FNB=0由∑MA(Fi)=0，有 解得 F=450N＞204N 这说明，在“单点”接触前，吊门已开始滑动 12. 一元流动是 A．均匀流；B．速度分布按直线变化； C．运动参数是一个空间坐标和时间变量的函数一元流动是 A．均匀流；B．速度分布按直线变化； C．运动参数是一个空间坐标和时间变量的函数C13. 为什么整体刚度矩阵中主对角线上的元素都是正的，而非对角线上的元素不一定总是正的?为什么整体刚度矩阵中主对角线上的元素都是正的，而非对角线上的元素不一定总是正的?[K]中主对角线上的元素kii即是位移法方程中的主系数，其力学意义为：在结构中某处沿i方向发生单位位移△i=1时，在该处沿i方向相应施加的力。
该力的方向与△i方向永远一致，故恒为正值非对角线上的元素(即副系数)kji(i≠j)是指当发生单位位移△i=1时，沿j方向相应的约束力，此力与△j的方向能相同也可能相反，故其值不一定为正14. 在面积相同的情况下，空心圆轴与实心圆轴相比，空心圆轴好 )A.对B.错参考答案：A15. 依据力的可传性原理，下列说法正确的是( ).A.力不可以沿作用线移动;B.力可以沿作用线移动到任何一点;C.力可以沿作用线移动到物体内的任意一点;D.力可以沿作用线移动到刚体内的任意一点参考答案：D16. 证明沿z轴方向传播的平面电磁波可用矢势A(ω，τ)表示，其中，A垂直于z轴方向证明沿z轴方向传播的平面电磁波可用矢势A(ω，τ)表示，其中，A垂直于z轴方向证明 利用上题中得到的自由空间矢势A的方程 ① 解得平面波解为 ② 由于平面波沿z轴方向传播，故K=kez，则②式可写为 根据洛伦兹规范 得 由已知条件A=Aez，故ψ=0 因此 ，由于，，再考虑沿z方向传播的电磁波矢势A解析表达式，找出ψ与A的关系便可证明。
[易犯错误] 不能抓住平面电磁波的特点，未应用沿z轴传播这一特定条件 [引申拓展] 求解此类题目时，将E、B用A、ψ表示出来，在已知条件下分析A、ψ解析式及其之间的关系即可 17. 如果F1与F2在x轴上投影相等，这两个力一定相等 )A.对B.错参考答案：B18. 角频率为ω的光子(能量hω，动量hk)撞在静止的电子上，试证明角频率为ω的光子(能量hω，动量hk)撞在静止的电子上，试证明在初态电子静止的参考系观察，该系统的能量和动量为 W1=m0c2+hω， p1=hk=h(ω/c)k0 m0为电子的静止质量，k0是入射光子运动方向的单位矢量．若电子吸收了这光子，它将获得动量p2，为使动量守恒满足，应有p2=p1，于是末态电子的能量为 显然W2≠W1，因此电子不可能吸收这光子．$仍在初态电子静止的参考系观察，散射前系统的能量和动量仍为 W1=m0c2+hω， p1=hk=h(ω/c)k0 如图，设散射后光子的频率为ω'，能量为hω'，动量为p'1=hk'=h(ω'/c)k' k'0是散射光子运动方向的单位矢量，k'0与k0的夹角θ是光子的散射角．散射过程电子受到冲击，其动量p'2≠0，能量为．散射前后系统的能量和动量守恒 p1=p'2+p'1， 即p'2=p1-p'1 由此可解出散射后光子的角频率为 这结果称为康普顿散射．可见散射后光子的频率ω'＜ω，只有能量(电子静止能量)的光子，被散射后才有ω'≈ω．第四章讨论电磁波在介质表面的反射与折射现象时，把反射波和折射波的频率看成与入射波的频率相同，这仅对频率较低的电磁波才近似成立． 19. 在高温热源T1，和低温热源T2，之间有两个可逆循环，循环A和B，循环A采用水蒸气作工质，循环B采用空气作工质，因水在高温热源T1，和低温热源T2，之间有两个可逆循环，循环A和B，循环A采用水蒸气作工质，循环B采用空气作工质，因水蒸气的吸热量大，所以循环A热效率比循环B大。
错误卡诺定理指出在高温热源T1和低温热源T2之间可逆循环热效率相同，与工质的性质无关20. 当力平行于坐标轴时其投影等于零 )此题为判断题(对，错)参考答案：错21. 学习了热力学第一、第二定律，对于节能的认识应该是 A．能量守恒，节能就是少用能； B．不但在数量上要节约用能学习了热力学第一、第二定律，对于节能的认识应该是A.能量守恒，节能就是少用能;B.不但在数量上要节约用能，而且要按“质”用能B22. 流体静力学基本方程为p=γ*z＋C，也可写成z＋p／γ=C，则关于式中z的说法正确的有( )A.z称为位置高度流体静力学基本方程为p=γ*z+C，也可写成z+p/γ=C，则关于式中z的说法正确的有( )A.z称为位置高度B.z的大小是不能直接测量的C.z表示单位重量液体具有的重力势能D.z也成为测压管高度正确答案：AC23. 弯曲正应力在横截面上沿高度的分布是( 。
