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力学专业试题b

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同济大学课程考核试卷 （B卷）
2009-2010 年第一学期
命题教师签名: 审核教师签名:
课号：12509501 课名: 流体力学 考试考查: 考试
此卷选为:期中考试( ),期终考试( )重考(√ )试卷
年级 专业 学号 姓名 得分
题号 一 二 三 四 五 六 七 总分
题分
10 10 15 15 20 20 10 100
得分

一、测压管用玻璃管制成，水的表面张力系数为0.0728N/m,接触角为08,如果要求毛细水柱
高度不超过５mm,玻璃管的内径为多少？（10分）

二，
图示AB为直径D=2m的半球面，水深如图。求：作用在AB球面上的静水压力的大小、
方向和作用线的位置。（10分）

三，
水平放置的输水弯管，转角060，直径由mmd2001变为mmd1502，已知转
弯前断面的压强为21/18mkNp（相对压强），输水流量smQ/1.03，不计水头损失，
求水流对弯管作用力的大小。（15分）

水
3m
2m
A

B
四、有一平面流场，设流体不可压缩，x方向的速度分量为：cosh1xuey.（1）已知
边界条件0,0,yv求(,)vxy (2)求这个平面流动的流函数。（15分）

五、已知复位势4()(1)ln4zWziz,求（1）流场的速度分布，（2）通过点（0，0）和点
（4，6）的任一条连线的速度环量和流量。（20分）

六、已知复位势为1()ln()Wzzz。（1）分析流动由哪些基本势流组成，（2）求通过
1
2

i
z

和21z两点连线的流量。（20分）

七、飞行的子弹头在大气中产生小扰动，已知马赫角为050，当地气温为025C，求弹头的
飞行速度。（10分）
同济大学试卷统一命题纸 (B卷答案)
2009 -2010 学年第1 学期
课号：12509501 课名: 流体力学 专业： 航空航天与力学 考试考查: 考试

一、解：34cos510hgd

34cos5.8810dmgh

（10分）

二、解：取单位厚度，令H=3 m
水平：Fx=g(D/2+H)=39.2 kN () (4分)
竖直：Fz=gV=15.4 kN (↓) (4分)
tan=Fz/Fx=0.393, =21.440
合力：F=42.1 kN，过圆心，与水平方向夹角为21.440 (↙) (2分)

三、解：列动量方程：



)60sin(60sin)60cos(60cos022'0211022'021vQRP
vvQRPP

y
x





（5分）

列伯努利方程：

gvpgpgvpgp22
2222
11


（3分）

得到：22/043.7mkNp
smvsmv/66.5,/185.321
（5分）

代入动量方程：kNRkNRyx597.0,538.0''
水流对水管的作用力与水管对水流的作用力，大小相等，方向相反。
kNRx538.0
， 方向沿ox方向

kNRy597.0
， 方向沿oy方向。 （3分）

四、coshxvueyyx

0
coshsinhyxxueydyey

（5分）

cosh1sinh()xxueyyeyyfx


（5分）
''sinh()sinh()0,()0sinhxxxvxeyfxeyfxfxCeyy








（5分）

五、（1）11(1)[]44Wizzz
2222
44(1)[](4)(4)xiyxiyuvixyxy



（5分）

2222
44(4)(4)xyxyuxyxy




2222
44(4)(4)xyxyvxyxy



(5分)

（2）110,()(1)ln(4)zWzi
22
4
46,()(1)ln()3ziWzii

21
11
()()(1)ln()34WzWziQii
（5分）

令1153,,arctan()3.785134124iirerrad
(1)(ln)iQiri
ln4.6601r
ln2.9096Qr
（5分）

六、（1）因为：21()lnln()ln()lnzWzzizizz （4分）
由以下简单势流叠加而成：
在点（0，1）和点（0，-1）各有一点源，点源强度为2。 （4分）
在点（0，0）点汇，强度为2。 （4分）

（2）13()ln()2Wzi

2
()ln2Wz
（4分）

21
4
()()ln32WzWziQi

2
Q
（4分）
七、0111.305sinsin50Ma （3分）
1.4287(27325)346.03/akRTms
（5分）

451.57/vMaams
（2分）

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结构力学b考试题及答案解析

结构力学b考试题及答案解析

结构力学b考试题及答案解析一、选择题1. 简支梁在均布荷载作用下，其最大弯矩出现在：A. 中点B. 支点C. 四分之一长度处D. 三分之二长度处答案：A2. 悬臂梁在自由端施加一集中力时，其最大弯矩出现在：A. 支点B. 自由端C. 集中力作用点D. 梁的中点答案：B3. 在结构力学中，静定结构是指：A. 无多余约束的结构B. 有多余约束的结构C. 可以承受任意荷载的结构D. 只承受静荷载的结构答案：A二、填空题1. 连续梁在跨中的最大弯矩与支座处弯矩的比值为______。

答案：42. 悬臂梁在自由端施加一集中力时，其最大剪力为______。

答案：P3. 简支梁在中点施加一集中力时，其最大弯矩为______。

答案：PL/4三、简答题1. 什么是弯矩图？并简述其在结构分析中的作用。

答案：弯矩图是表示梁在不同位置的弯矩大小和方向的图形。

它在结构分析中的作用是帮助工程师直观地了解结构在荷载作用下的受力情况，从而进行结构设计和优化。

2. 何为超静定结构？请举例说明。

答案：超静定结构是指具有多余约束的结构，即其约束数多于自由度。

例如，连续梁就是一个超静定结构，因为它在每个支点处除了有水平和竖直的约束外，还有转动的约束。

四、计算题1. 已知简支梁AB，长度为6m，梁上在距A端2m处施加一集中力P=10kN，求梁的支座反力。

答案：根据静力平衡条件，可得支座A的反力Ra=5kN，支座B的反力Rb=15kN。

2. 悬臂梁BC，长度为4m，在自由端C处施加一集中力P=20kN，求梁在距B端1m处的弯矩。

答案：根据弯矩公式，M=PL，可得距B端1m处的弯矩为M=20kN*(4m-1m)=60kNm。

五、分析题1. 试分析简支梁在中点施加一集中力时的受力情况，并画出相应的弯矩图。

答案：在中点施加集中力时，梁的支座处弯矩为0，集中力作用点处弯矩达到最大值PL/4。

弯矩图呈抛物线形状，两端低，中间高。

2. 对于一个三跨连续梁，中间跨长为6m，两侧跨长均为4m，中间跨中点施加一集中力P=15kN，试分析其受力情况，并画出相应的弯矩图。

结构力学b考试题及答案详解

结构力学b考试题及答案详解

结构力学b考试题及答案详解一、单项选择题（每题2分，共10分）1. 在结构力学中，以下哪个选项不是结构的几何组成条件？A. 几何不变体系B. 几何可变体系C. 几何不变且无多余约束体系D. 几何不变且有多余约束体系答案：B2. 确定结构内力的方法中，以下哪个选项是错误的？A. 弯矩图法B. 虚功法C. 能量法D. 静力平衡法答案：B3. 对于静定结构，以下哪个选项是正确的？A. 内力可以通过平衡方程确定B. 内力可以通过几何方程确定C. 内力可以通过材料力学方程确定D. 内力可以通过静力平衡方程和几何方程确定答案：D4. 在结构力学中，以下哪个选项不是结构的平衡条件？A. 外力的合力为零B. 外力的合力矩为零C. 内力的合力为零D. 内力的合力矩为零答案：C5. 以下哪个选项是结构力学中弯矩图的正确绘制方法？A. 根据弯矩方程直接绘制B. 根据剪力图直接绘制C. 根据轴力图直接绘制D. 根据扭矩图直接绘制答案：A二、简答题（每题5分，共20分）1. 简述结构力学中结构的几何组成条件有哪些？答：结构的几何组成条件包括几何不变体系、几何不变且无多余约束体系以及几何不变且有多余约束体系。

几何不变体系是指在任何外力作用下，结构的形状和大小都不会发生改变的体系。

几何不变且无多余约束体系是指结构在满足几何不变的前提下，没有多余的约束条件。

几何不变且有多余约束体系是指结构在满足几何不变的前提下，存在多余的约束条件。

2. 描述结构力学中弯矩图的绘制步骤。

答：弯矩图的绘制步骤包括：首先，根据结构的外力和支座反力，确定结构的剪力图；然后，根据剪力图，通过积分得到弯矩图；最后，根据弯矩图的正负号，确定梁的受拉和受压区域。

3. 说明静定结构和超静定结构的区别。

答：静定结构是指在静力平衡条件下，结构的内力可以通过平衡方程唯一确定的结构。

而超静定结构是指在静力平衡条件下，结构的内力不能通过平衡方程唯一确定，需要结合几何方程和材料力学方程来确定内力的结构。

结构力学b卷考试题及参考答案解析

结构力学b卷考试题及参考答案解析

结构力学b卷考试题及参考答案解析一、选择题（每题2分，共20分）1. 梁在均布荷载作用下的最大弯矩发生在：A. 梁的中点B. 梁的两端C. 梁的任意截面D. 梁的支点答案：A2. 以下哪项是梁的剪力图特点？A. 连续且斜率为负B. 连续且斜率为正C. 断续且斜率为负D. 断续且斜率为正答案：B3. 弯矩图的斜率代表的是：A. 剪力B. 弯矩C. 轴力D. 扭矩答案：A4. 梁在集中荷载作用下的最大剪力发生在：A. 荷载作用点B. 梁的中点C. 梁的两端D. 梁的任意截面答案：A5. 梁在集中力偶作用下的最大弯矩发生在：A. 力偶作用点B. 梁的中点C. 梁的两端D. 梁的任意截面答案：A6. 梁的剪力图在支座处的特点是：A. 突变为零B. 突变为无穷大C. 突变为常数D. 突变为任意值答案：A7. 梁的弯矩图在支座处的特点是：A. 突变为零B. 突变为无穷大C. 突变为常数D. 突变为任意值答案：D8. 梁在均布荷载和集中荷载共同作用下的最大弯矩发生在：A. 集中荷载作用点B. 均布荷载的中点C. 梁的两端D. 梁的任意截面答案：D9. 梁的剪力图在集中荷载作用点的特点是：A. 突变为零B. 突变为无穷大C. 突变为常数D. 突变为任意值答案：C10. 梁的弯矩图在集中荷载作用点的特点是：A. 突变为零B. 突变为无穷大C. 突变为常数D. 突变为任意值答案：C二、简答题（每题10分，共40分）1. 简述梁的剪力和弯矩之间的关系。

参考答案：梁的剪力是弯矩图的斜率，即弯矩图的变化率。

在任意截面处，剪力等于该截面两侧弯矩的差值。

2. 描述梁在均布荷载作用下的弯矩图特点。

参考答案：梁在均布荷载作用下的弯矩图是一个抛物线，其顶点位于梁的中点，两端为零，且弯矩值随着距离中点的增加而增加。

3. 解释梁的剪力图在支座处突变为零的原因。

参考答案：梁的剪力图在支座处突变为零是因为支座提供了反力，使得该点的剪力为零，以平衡作用在梁上的荷载。

理论力学试卷及答案-B

理论力学试卷及答案-B

理论⼒学试卷及答案-B专业年级理论⼒学试题考试类型：闭卷试卷类型：B卷考试时量：120分钟⼀、判断题：（10分，每题1分，共10题）1、只要保持平⾯⼒偶的⼒偶矩⼤⼩和转向不变，可将⼒偶的⼒和⼒臂作相应的改变，⽽不影响其对刚体作⽤效应的⼤⼩。

（）2、加减平衡⼒系原理既适⽤于刚体，也适⽤于弹性体。

（）3、⼒偶可以与⼀个⼒等效，也可以⽤⼀个⼒来平衡。

（）4、⼆⼒构件的约束反⼒必沿两约束点的连线⽅向。

（）5、⼒系平衡的充要条件是：⼒系的主⽮和对任意⼀点的主矩同时等于零。

（）6、静不定问题中，作⽤在刚体上的未知⼒可以通过独⽴平衡⽅程全部求出。

（）7、固定铰链⽀座约束既能限制构件的移动，也能限制构件的转动。

（）8、同⼀平⾯图形上任意两点的速度在这两点连线上的投影相等。

（）9、平⾯运动中，平移的速度和加速度与基点的选择⽆关，⽽平⾯图形绕基点转动的⾓速度和⾓加速度与基点的选择有关。

（）10、轮系传动中两轮的⾓速度与其半径成正⽐。

（）⼆、填空题：（15分，每空1分，共7题）1、作⽤在刚体上两个⼒平衡的充要条件是：两个⼒的⼤⼩，⽅向，作⽤在上。

2、在两个⼒作⽤下保持平衡的构件称为。

3、刚体作平移时，其上各点的轨迹形状，在每⼀瞬时，各点的速度和加速度。

4、刚体的简单运动包括和。

5、⼒对物体的作⽤效应取决于三个要素，⼒的、和。

6、动点在某瞬时的绝对速度等于它在该瞬时的与的⽮量和。

7、平⾯⼒系向作⽤⾯任⼀点简化，⼀般情形下，可以得到⼀个和。

三、选择题：（20分，每题2分，共10题）1、下列不是研究点的运动学的⽅法是（）（A）基点法（B）⽮量法（C）直⾓坐标法（D）⾃然法2、下列不属于理论⼒学研究容的是（）（A）静⼒学（B）运动学（C）动⼒学（D）材料⼒学3、刚体受处于同⼀平⾯不平⾏的三⼒作⽤⽽保持平衡状态，则此三⼒的作⽤线( ) （A）汇交于⼀点（B）互相平⾏（C）都为零（D）其中两个⼒的作⽤线垂直4、如果两个⼒系满⾜下列哪个条件，则该两个⼒系为等效⼒系（）（A）两个⼒系的主⽮相等（B）两个⼒系的主矩相等（C）两个⼒系的主⽮和主矩分别对应相等（D）两个⼒系作⽤在同⼀刚体上5、如图所⽰，点M沿螺线⾃向外运动，它⾛过的弧长与时间的⼀次⽅成正⽐，则点的加速度越来越，点M越跑越。