西南大学21秋《工程力学》基础在线作业二答案参考27

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1、西南大学21秋工程力学基础在线作业二答案参考1. 出现质量问题不可怕,可怕的是没有分析,没有预防和整改措施。( )出现质量问题不可怕,可怕的是没有分析,没有预防和整改措施。( )答案:对2. 计算消力池池深的设计流量是建筑物下泄的最大流量。 ( )计算消力池池深的设计流量是建筑物下泄的最大流量。 ( )此题为判断题(对,错)。正确答案:3. 在分布载荷作用处,剪力图是斜直线。( )A.对B.错参考答案:A4. 角频率为的光子(能量h,动量hk)撞在静止的电子上,试证明角频率为的光子(能量h,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+h,

2、 p1=hk=h(/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W2W1,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+h, p1=hk=h(/c)k0 如图,设散射后光子的频率为,能量为h,动量为p1=hk=h(/c)k。 k0是散射光子运动方向的单位矢量,k0与k0的夹角是光子的散射角散射过程电子受到冲击,其动量p20,能量为散射前后系统的能量和动量守恒 p1=p2+p1, 即p2=p1-p1 由此可解出散射后光子的角频

3、率为 这结果称为康普顿散射可见散射后光子的频率,只有能量(电子静止能量)的光子,被散射后才有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 5. 圆轴横截面上的扭矩为T,按强度条件算得直径为d,若该截面上的扭矩变为05T,则按强度条件可算得相圆轴横截面上的扭矩为T,按强度条件算得直径为d,若该截面上的扭矩变为05T,则按强度条件可算得相应的直径为05d。( )此题为判断题(对,错)。正确答案:6. 点作圆周运动,如果知道法向加速度越变越大,点运动的速度( )。A.越变越小B.越变越大还是越变越小不能确定C.越变越大参

4、考答案:C7. 水力学的基本原理也同样适用于气体的条件是 A气体不可压缩;B气体连续;C气体无黏性;D气体无表面张力。水力学的基本原理也同样适用于气体的条件是A气体不可压缩;B气体连续;C气体无黏性;D气体无表面张力。A8. 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:建立在热力循环基础上的CJKCP体系;建立在绝热过程基础上的喀喇氏(Caratheodory)体系;以稳定平衡态定律(LSE, The Law of Stable Equilibrium)为基础的单一公

5、理法体系(The Single-Axiom Approach);从分析非耦合系统(The Uncoupled Systems)着手的MIT体系;“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

6、新的表述式。 9. 应用热泵来供给中等温度(例如100上下)的热量比直接利用高温热源的热量来得经济,因此有人设想将乏汽在冷凝应用热泵来供给中等温度(例如100上下)的热量比直接利用高温热源的热量来得经济,因此有人设想将乏汽在冷凝器中放出热量的一部分用热泵提高温度,用以加热低温段(100以下)的锅炉给水,这样虽然需增添热泵设备,但可以取消低温段的抽汽回热,使抽汽回热设备得以简化,而对循环热效率也能有所补益。这样的想法在理论上是否正确?提示:分别考虑可逆及不可逆效果。10. 三个质量相同的质点,从距地面相同的高度上,以相同的初速度,一个向上抛出,一个水平抛出,一个向下抛出,则三质三个质量相同的质点

7、,从距地面相同的高度上,以相同的初速度,一个向上抛出,一个水平抛出,一个向下抛出,则三质点落地时的速度相等()。对11. 框架结构的特点包括( )A、强度高B、自重轻C、整体性好D、抗震性好正确答案:ABCD12. 采用两级压缩、级间冷却的方式获得高压空气,压力由p1升至p1,最佳的中间压力p2为_。采用两级压缩、级间冷却的方式获得高压空气,压力由p1升至p1,最佳的中间压力p2为_。两级压缩、级间冷却的最佳的中间压力13. 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

8、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。14. 若封闭气缸内的湿空气定压开温,问湿空气的、d、h如何变化?若封闭气缸内的湿空气定压开温,问湿空气的、d、h如何变化?封闭气缸内的湿空气定压开温,水蒸气的温度当然随之升高,其对应的饱和压力也升高,但湿空气中干空气和水蒸气的质量和分压力均不改变,因此,湿空气的焓升高,含湿量保持不变,相对湿度下降。15. 10 在矩阵位移法中,为什么要将非结点荷载转化成等效结点荷载?10 在矩阵位移法中,为什么要将非结点荷载转化成等效结点荷载?矩阵位移法的基本方程(整体刚度方程)是平衡(结点力矩平衡

9、和截面投影平衡)方程,是在结点力和力矩荷载作用下推得的。当单元跨间有荷载时,需要将这些非结点荷载转化成等效的结点荷载,这样才能应用整体刚度方程。16. 在两向应力状态下,已知其最大剪应变max=50010-6,两个相互垂直方向上的正应力之和为27.5MPa,材料的弹性常在两向应力状态下,已知其最大剪应变max=50010-6,两个相互垂直方向上的正应力之和为27.5MPa,材料的弹性常数E=200GPa,v=0.25,试确定主应力的大小。极大=53.8MPa,极小=-26.3MPa17. 下列哪一种敏感元件不属于弹性式压力敏感元件( )。A.波登管B.膜片C.波纹管D.电阻应变片正确答案:D1

10、8. 连接件实用计算中引入了( )假设?A.均匀性假设B.连续性假设C.各向同性假设D.应力均布假设参考答案:B19. 空间汇交力系的平衡方程为三个投影式:图。( )A.对B.错参考答案:A20. 16圆管断面直径由d1突然扩大为d2,若将一次扩大改为两级扩大,则该扩大的局部水头损失 A减小;B不变;C增大。16圆管断面直径由d1突然扩大为d2,若将一次扩大改为两级扩大,则该扩大的局部水头损失A减小;B不变;C增大。A21. 某不可压缩流体三元流动,已知x=x2+y2+x+y+2,y=y2+2yz,并设z(x,y,0)=0。根据连续条件求z。某不可压缩流体三元流动,已知x=x2+y2+x+y+

11、2,y=y2+2yz,并设z(x,y,0)=0。根据连续条件求z。z=-z2(x+y)+z+1。22. 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23. 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

12、力将为多大?10.2at;102N。采用雷诺模型律。本题长度比尺L和速度比尺v易得,关键是求运动黏度=/的比尺。由于温度相同,需要根据状态方程p/=RT,通过调节压强去调节密度,以寻求合理的比尺。模型设备实际上是可变密度风洞。24. 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25. 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

13、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/(kgK),cp=1004J/(kgK)。由题意,如图所示,状态1:p1=100kPa、T1=300K 状态2:p2=p1=5100kPa=500kPa 状态3:p2=p2=500kPa、T3=330K 状态4:P4=p3=5500kPa=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/(kgK)(513.57K-300K)+(56

14、4.94K-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。 26. 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 Eisol=E+ETR+EWR+EMR+E0=0 其中 EWR=-WWR=Wu E0=Q0-p0V0=Q0+p0V EWR+E0=Wu+p0V+Q0=W+Q0 E=(E2-E1),ETR=QTR 将上述结论代入孤立

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