西南大学22春《工程力学》基础作业1答案参考1. 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2. 机翼弦长为1m，在空气中以41.0m/s的速度飞行，模型翼弦长83mm，放在速度为48.2m/s的风洞中作试验，二者的空气温机翼弦长为1m，在空气中以41.0m/s的速度飞行，模型翼弦长83mm，放在速度为48.2m/s的风洞中作试验，二者的空气温度相同为保证动力相似，风洞中的压强应为多大?如测得模型机翼的绕流阻力为10N，则原型中的阻力将为多大?10.2at；102N采用雷诺模型律本题长度比尺λL和速度比尺λv易得，关键是求运动黏度ν=μ/ρ的比尺λν由于温度相同，需要根据状态方程p/ρ=RT，通过调节压强去调节密度，以寻求合理的比尺λν模型设备实际上是可变密度风洞3. 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4. 点作匀速圆周运动时，其在某一瞬时的切向加速度不一定等于0，而其法向加速度一定等于。
)点作匀速圆周运动时，其在某一瞬时的切向加速度不一定等于0，而其法向加速度一定等于 )参考答案：×5. 有限物体的形心与重心相重合的条件是______有限物体的形心与重心相重合的条件是______均质材料6. 某一空气动力计算中，允许压强的相对误差εp＜1.5%，对于15℃的空气流，其速度值在多大以下方可按不可压缩流体处某一空气动力计算中，允许压强的相对误差εp＜1.5%，对于15℃的空气流，其速度值在多大以下方可按不可压缩流体处理，并求此条件下的密度变化由，当εp≤1.5%时 又声速 则 υ=Mac≤0.245×340.17≤83.34(m/s) 7. 已知W=100kN，F=80kN，摩擦因数0.2，物块将( )A.向上运动B.向下运动C.静止不动参考答案：C8. 圆管湍流过渡区的沿程摩阻系数λ A与雷诺数Re有关；B与管壁相对粗糙度△/d有关； C与Re和△/d有关；D与Re和管长圆管湍流过渡区的沿程摩阻系数λ A与雷诺数Re有关；B与管壁相对粗糙度△/d有关； C与Re和△/d有关；D与Re和管长l有关C9. 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B10. 复杂的周期信号的频谱是( )。
A.离散的B.连续的C.δ函数D.sinc函数正确答案：A11. 物体受平面内三个互不平行的力作用而平衡，则三个力的作用线( )A.必交于一点B.必交于二点C.交于一点、二点、三点都可能D.必交于三点参考答案：A12. 向容积为V=10m3的刚性绝热真空贮罐充入φ=0.7，温度为30℃，压力为0.1MPa的湿空气，到罐内压力达0.1MPa为止求：向容积为V=10m3的刚性绝热真空贮罐充入φ=0.7，温度为30℃，压力为0.1MPa的湿空气，到罐内压力达0.1MPa为止求：贮罐内空气的干球温度，含湿量和露点温度已知：干空气Rg=0.287kJ/(kg·K)，Cv=0.718kJ/(kg·K)；水蒸气Rg=0.4615kJ/(kg·K)，Cv=1.402kJ/(kg·K)由t1=30℃查饱和水和饱和水蒸气表或饱和空气表，得pa1=4241Pa Pv1=φ1Ps1=0.7×4241Pa=2968.7Pa Pa1=pb-pv1=0.1×106Pa-2968.7Pa=97031.3Pa 因(证明见本章拓展题3)，故 wa1=1-wv1=1-0.0186=0.9814 cp，a=cV，a+Rg，a=0.718kJ/(kg·K)+0.287kJ/(kg·K)=1.005kJ/(kg·K) cp，v=cV，v+Rg，v=1.402kJ/(kg·K)+0.462kJ/(kg·K)=1.864kJ/(kg·K) cp=wacp，a+wvcp，v =0.9814×1.005kJ/(kg·K)+0.0186×1.864kJ/(kg·K) =1.021J/(kg·K) Cv=wacv，a+wvCV．v =0.9814×0.718kJ/(kg·K)+0.0186×1.402kJ/(kg·K) =0.731J/(kg·K) 据向真空罐充气过程的能量方程h1=u2，所以 d2=d1=0.0190kg(水蒸气)/kg(干空气) 由于真空罐内压力等于充气压力，充气过程干空气和水蒸气质量不变，故 pv2=pv1=2968.7Pa查表，与之对应的饱和温度，即露点23.9℃。
湿空气是干空气和水蒸气的混合物，在向真空罐充气过程中水蒸气和干空气的质量均不变，所以混合气体的质量成分不变，湿空气的含湿量不变据干空气和水蒸气的质量分数求出混合气体的比定压热容和比定容热容再由充气能量方程可得干球温度 13. 求上题的铸铁梁在许可弯矩[M]作用下横截面上拉应力的合力Nt，压应力合力Nc应为多少? 关键提示：1)纯弯梁横截求上题的铸铁梁在许可弯矩[M]作用下横截面上拉应力的合力Nt，压应力合力Nc应为多少? 关键提示：1)纯弯梁横截面上总轴力N=0；2)可根据已知弯曲正应力用分块法或分段积分法求NtNt=142.4kN14. 对伯努利方程：，进行无量纲化，无量纲形式的方程中应出观哪些特征数? A．Re；B．Fr；C．Eu；D．Sr对伯努利方程：，进行无量纲化，无量纲形式的方程中应出观哪些特征数? A．Re；B．Fr；C．Eu；D．SrC15. 根据重力相似准则导出流速、流量、时间、力、切应力等物理量比尺的表达式根据重力相似准则导出流速、流量、时间、力、切应力等物理量比尺的表达式正确答案：λv=λl1/2、λQ=λl2.5、=λl1/2、λr=λlλv=λl1/2、λQ=λl2.5、=λl1/2、λr=λl16. 一把直尺相对于∑系静止，直尺与x轴交角θ．今有一观察者以速v沿x轴运动，他看到直尺与x轴交角θ&39;有何变化?一把直尺相对于∑系静止，直尺与x轴交角θ．今有一观察者以速v沿x轴运动，他看到直尺与x轴交角θ'有何变化?设观察者所在参考系为∑'系。
在尺子静止的参考系∑中， 在∑'系中， Δy'=Δy 17. 某柴油机压缩过程开始时，空气的压力为90kPa，温度为325K，压缩终了时空气的容积为原来的1/15若采用定值比热，某柴油机压缩过程开始时，空气的压力为90kPa，温度为325K，压缩终了时空气的容积为原来的1/15若采用定值比热，并假定压缩过程是可逆绝热的，试计算： (1)压缩终了的温度及压力 (2)过程中每千克空气热力学能的变化 (3)压缩每千克空气所需的功量根据定熵过程的参数关系，有 根据理想气体热力学能的性质，有 △u=cv(T2s-T1)=0.716×(960.1-325)=454.7kJ/kg 根据热力学第一定律，对于闭口系统的定熵过程，有 w12s=u1-u2s=-454.7kJ/kg[提示]应分清一个压缩过程的耗功量与压气机一次压缩的耗功量的区别 18. 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. 试用外界分析法的能量方程及熵方程来推导高乌-史多台拉(Gouy-Stodola)公式 I=T0SP试用外界分析法的能量方程及熵方程来推导高乌-史多台拉(Gouy-Stodola)公式 I=T0SP根据损的定义，有 (a) 其中 =(E1-E2)+T0(S2-S1)+∑Efi-∑Efe+ (b) 根据孤立系统能量方程 ΔEisol=△E+△ETR+ΔEWR+ΔEMR+△E0=0 其中 ΔEWR=-WWR=Wu ΔE0=Q0-p0△V0=Q0+p0△V ΔEWR+△E0=Wu+p0△V+Q0=W+Q0 ΔE=(E2-E1)，△ETR=∑QTR 将上述结论代入孤立系统能量方程，可得出 -W=(E2-E1)+∑QTR+∑Efe-∑Efi+Q0(c) 将式(b)及(c)代入式(a)，可得出 =T0[ΔS+△SMR+ΔSWR+△STR+△S0]=T0SPtot 20. 17 已知杆端力向量就可以通过单元刚度方程算出杆端位移向量。
)17 已知杆端力向量就可以通过单元刚度方程算出杆端位移向量 )错误只有杆端有支承的特殊单元(如连续梁单元)，才能由杆端力向量通过单元刚度方程求出杆端位移向量自由单元，有刚体位移，单元刚度矩阵是奇异的，求不出来21. 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 22. 已知圆喷口的紊流系数a＝0.12，送风温度15℃，车间空气温度30℃，要求工作地点的质量平均风速为3m/s，轴线温度为23已知圆喷口的紊流系数a＝0.12，送风温度15℃，车间空气温度30℃，要求工作地点的质量平均风速为3m/s，轴线温度为23.8℃，工作面射流直径为2.5m，求：d0=0.525m，v0=9m/s$s=2.43m$y'=2.24cm。
23. 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。