西南大学22春《工程力学》基础在线作业1答案参考100.docx

西南大学22春《工程力学》基础作业1答案参考1. 运动员起跑时，什么力使运动员的质心加速运动?什么力使运动员的动能增加?产生加速度的力一定作功吗?运动员起跑时，什么力使运动员的质心加速运动?什么力使运动员的动能增加?产生加速度的力一定作功吗?运动员起跑时，地面对其脚掌的摩擦力使其质心加速，但摩擦力作用点不产生位移，并不做功，运动员肌肉产生的力使动能增加．所以产生加速度的不一定作功2. 轴向拉伸和压缩的变形Δl与( )有关A.轴力FN、横截面面积AB.外力F、横截面面积A、长度l和弹性模量EC.外力F、横截面面积A、长度lD.轴力FN、横截面面积A、长度l和弹性模量E参考答案：D3. 空间力系向某简化中心O简化结果有主向量R=0，主矩mO≠0，则此力系对任意点A简化必有R=0，mA=mO )空间力系向某简化中心O简化结果有主向量R=0，主矩mO≠0，则此力系对任意点A简化必有R=0，mA=mO  )正确4. 当收缩喷管的出口截面成为临界截面时，背压连续下降不能使喷管内的流量增加，造成“壅塞”现象，其物理原因可能当收缩喷管的出口截面成为临界截面时，背压连续下降不能使喷管内的流量增加，造成“壅塞”现象，其物理原因可能是  A．与超声速流流过收缩管道的原理一样；  B．喷管外为开放空间，降低背压对管内不起作用；  C．喷口处达到声速，形成马赫线，喷管内相当于寂静区。

C喷口外为扰动区，扰动区的压强扰动传不到寂静区；故对喷管内流动没有影响5. 真空中平面简谐波在传播中振幅______，球面波的振幅______真空中平面简谐波在传播中振幅______，球面波的振幅______不变$衰减6. 试分析比较经典热力学中不同理论体系在逻辑结构上的主要差别试分析比较经典热力学中不同理论体系在逻辑结构上的主要差别经典热力学可归纳为如表0-1所示的、有代表性的理论体系：①建立在热力循环基础上的CJKCP体系；②建立在绝热过程基础上的喀喇氏(Caratheodory)体系；③以稳定平衡态定律(LSE, The Law of Stable Equilibrium)为基础的单一公理法体系(The Single-Axiom Approach)；④从分析非耦合系统(The Uncoupled Systems)着手的MIT体系；⑤“起点提高”、“重点后移”后的外界分析法(SAM, Surrounding Analysis Method)体系    不同理论体系在逻辑结构上的差别，主要体现在对热力学第一定律及热力学第二定律的表述上前四种理论体系分别在不同的范畴内、按不同的逻辑结构、用不同的论证方法，论证了“内能”及“熵”的存在，并用它们的定义表达式作为基本定律的表述式。

SAM体系是在承认“内能”及“熵”存在的基础上，把论证的重点后移，引出一系列SAM体系所特有的新概念以及基本定律的新的表述式     7. 一个电荷发出辐射的条件是( ) A．不论以什么方式运动 B．被加速 C．被束缚在原子之中 D．只有在匀加速的情一个电荷发出辐射的条件是(  )  A．不论以什么方式运动  B．被加速  C．被束缚在原子之中  D．只有在匀加速的情况下B8. 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． 9. 试证明：在无电荷空间中任一点的静电势之值等于以该点为球心的任一球面上势的平均值试证明：在无电荷空间中任一点的静电势之值等于以该点为球心的任一球面上势的平均值本题采用格林函数较为简捷    取格林函数    因无电荷空间ρ=0，故        令S为以r为球心，R'为半径的球面，则上式中第一项为        而      即为ψ在球面上的平均值    故  (S为以r为球心，R为半径的球面) 10. 辛烷(C8H18)在95%理论空气量下燃烧。

假定燃烧产生物是CO2，CO，H2O，N2的混合物，确定这个燃烧方程，并计算其空气辛烷(C8H18)在95%理论空气量下燃烧假定燃烧产生物是CO2，CO，H2O，N2的混合物，确定这个燃烧方程，并计算其空气燃料比辛烷在空气量为理论值时，燃烧反应方程为    C3H18+12.5O2+12.5×3.76N2→8CO2+9H2O+47.0N2    则在95%理论空气量下的辛烷燃烧方程可写成    C3H18+0.95×12.5O2+0.95×12.5×3.76N2    →aCO2+bCO+dH2O+eN2  (1)    代中a，b，d，e为待定系数    根据氢平衡    2d=18，则d=9    根据氮平衡    e=0.95×12.5×3.76=44.65    根据碳平衡    a+b=8  (2)    根据氧平衡    2a+b+d=0.95×12.5×2=23.75  (3)    联立解式(2)，(3)，得    a=6.75，b=1.25    将a，b，d，e代入燃烧方程(1)，可得辛烷在95%理论空气的方程，即    C8H18+11.875O2+44.65N2→6.75CO2+1.25CO+9H2O+44.65N2    用摩尔作单位时，空气燃料比为        用质量作单位时     11. 对于一个静磁场B，矢势A有多种选择性是因为( ) A．在定义A时同时确定了它的旋度和散度 B．在定义A时只确定对于一个静磁场B，矢势A有多种选择性是因为(  )  A．在定义A时同时确定了它的旋度和散度  B．在定义A时只确定了其旋度而没有定义其散度  C．A的旋度的梯度始终为零  D．A的散度始终为零B12. 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13. 在不可压缩流体运动中，伯努利方程描述各种形式的机械能守恒及相互转换关系；在可压缩流体运动中能量方程描述在不可压缩流体运动中，伯努利方程描述各种形式的机械能守恒及相互转换关系；在可压缩流体运动中能量方程描述机械能与热能守恒及相互转换关系，在新引入的热力学函数中直接反映热能的最基本函数是  A．内能；B．焓；C．熵A14. 位移法只能以拆成三种类型(两端固定，一端固定、另端铰支，一端固定、另端滑动)的杆系作基本结构 )位移法只能以拆成三种类型(两端固定，一端固定、另端铰支，一端固定、另端滑动)的杆系作基本结构  )错误还可包含有弯矩静定的杆15. 地下开挖体得变形和破坏，除于岩体内得初始应力状态和洞形有关外，主要取决( )A、围岩的岩性B、围地下开挖体得变形和破坏，除于岩体内得初始应力状态和洞形有关外，主要取决( )A、围岩的岩性B、围岩的结构C、围岩的岩性及结构D、围岩的大小正确答案：C16. 实际蒸汽动力装置与燃气轮机装置，采用回热后每公斤工质作功量均减少。

( )实际蒸汽动力装置与燃气轮机装置，采用回热后每公斤工质作功量均减少 (  )错误17. 黏性流体总水头线的变化规律是 A．沿程下降；B．沿程上升；C．保持水平；D．前三种情况都有可能黏性流体总水头线的变化规律是  A．沿程下降；B．沿程上升；C．保持水平；D．前三种情况都有可能A18. 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19. 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：A20. 气体的黏性随温度的升高而 A增大；B减小；C不变气体的黏性随温度的升高而  A增大；B减小；C不变A21. 长管作用水头H保持不变，出口由自由出流改为淹没出流后，管路流量 A减小；B不变；C增大；D不一定长管作用水头H保持不变，出口由自由出流改为淹没出流后，管路流量  A减小；B不变；C增大；D不一定。

B22. 蒸汽动力装置中，直接向环境散失热量最多的设备是______，可用能损失最多的设备是______蒸汽动力装置中，直接向环境散失热量最多的设备是______，可用能损失最多的设备是______冷凝器$锅炉23. 水力最优断面是( )A.造价最低的渠道断面B.壁面粗糙系数最小的断面C.对一定的流量具有最大断面水力最优断面是( )A.造价最低的渠道断面B.壁面粗糙系数最小的断面C.对一定的流量具有最大断面积的断面D.对一定的面积具有最小湿周的断面正确答案：D24. 沿总流的伯努利方程中的速度υ是指______速度 A有效截面上任意点；B有效截面平均；C有效截面形心处；D有效截沿总流的伯努利方程中的速度υ是指______速度  A有效截面上任意点；B有效截面平均；C有效截面形心处；D有效截面上最大B25. 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      ∑Fi。