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1、东财21春建筑力学B离线作业一辅导答案1. 质量为m的粒子束以动量p=hk从x=-处入射，受到周期性势垒 ，a0 的作用，求能够出现完全反射的动量值质量为m的粒子束以动量p=hk从x=-处入射，受到周期性势垒，a0的作用，求能够出现完全反射的动量值采用动量表象，定态Schrodinger方程为 (1) 其中 (2) (p)即p表象中的波函数x表象中的波函数为 (3) 将式(2)代入式(1)，得到 (4) 根据函数基本公式 (-0)(-0)=0 (5) 可知式(4)的通解为 (6) 代入式(3)，即得 (7) 其中定积分应取主值，可以用复p平面上围道积分法算出，结果为 代入式(7)，并令x(即x
2、na，n=0，1，2，)，即得 (8) 根据题意，入射波eikx，则在x处(x)应表现为透射波，即 式(8)中e-ikx项系数应为0，因此 (9) 类似地，对于x0(即xna，n=0，1，2，)，式(7)给出 (10) 其中第一项为入射波，第二项为反射波 如果出现完全反射，x处透射波振幅应等于0，即式(8)中eikx项系数为0，这时 (11) 在这条件下，式(10)可以写成 (x)=2Aeikx+2Be-ikx， x0 (12) 这时，反射概率，所以|B|=|A|，即 (13) 能使式(13)成立的最简单的充分条件是 e2ika=1 (14) 相应的动量值为 (15) 入射波波长为 (15)
3、在这条件下，从相邻两个势垒上反射回来的波相位相同，从而使总的反射波达到最强；而透射波则逐级减弱，最后衰减为零 2. 设半径为r0的有压圆管的流速分布u=a+br+cr2，若过流断面上的最大流速为umax，试求系数a、b、c。设半径为r0的有压圆管的流速分布u=a+br+cr2，若过流断面上的最大流速为umax，试求系数a、b、c。考虑粘性流体的定解条件。 (1)由r=0时，u=umax，可得：a=umax (2)由r=0时，可得：b=0 (3)由r=r0时，u=0，可得： 3. 考虑谐振子升、降算符a+、a的线性变换 b=a+a+， b+=a+a+ (1) 、为实数，并满足关系2-2=1试证明
4、：对于考虑谐振子升、降算符a+、a的线性变换b=a+a+，b+=a+a+(1)、为实数，并满足关系2-2=1试证明：对于算符b的任何一个本征态，xp=h/2利用a与a+的基本对易式a，a+=1，可得 b，b+=(2-2)a，a+=2-2=1 (2) 式(1)的逆变换为 a=b-b+， a+=-b+b+ (3) 根据关系 ， (4) ， (5) 容易将Q、P表示成b和b+： (6) (7) 设|为算符b的本征态，满足本征方程 b|=| (8) 取共轭，即得 |b+=*| (8) 在|态中计算Q、Q2、P、P2平均值，即得 (9) Q、P的统计涨落为 (10) 由式(4)即得 (11) (12)
5、证明完毕 注意，x和p虽与之值无关，但与、的取值有关在条件2-2=1下调节、的取值，可以使x任意缩小(p则相应增大)这一点和算符a的本征态不同，后者x和p均为常数当然，|也可表示成谐振子能量本征态的线性叠加，称为相干压缩态 4. 对于脆性材料，( )是极限应力。A.比例极限B.强度极限C.屈服极限D.弹性极限参考答案：B5. 某种液体在圆管中做层流运动，如果雷诺数为400，则沿程损失系数=_。某种液体在圆管中做层流运动，如果雷诺数为400，则沿程损失系数=_。0.166. 桁架中的每个杆件都是二力杆。( )A.正确B.错误参考答案：A7. 力的三要素中任何一个因素发生了改变，力的作用效果都会随
6、之改变。( )A.错误B.正确参考答案：B8. 图示桁架杆1的内力FN1=2Fp。( )A.正确B.错误参考答案：A9. 在某单元体上叠加一个纯剪切应力状态后，下列物理量中( )一定不变。A.最大正应力B.最大剪应力C.体积改变比能D.形状改变比能参考答案：C10. 单元体最大正应力面上的剪应力恒等于零。( )A.错误B.正确参考答案：B11. 下列说法错误的有( )。A.物体受到两大小相等、方向相反的力时就处于平衡状态B.力的合成只能有一种结果，力的分解也只能有一种结果C.作用在物体上的平面汇交力系，如果合力为零，则物体处于平衡状态D.力的三要素为力的大小、方向、作用面E.力的三要素为力的大
7、小、方向、作用点参考答案：ABD12. 力矩的大小与矩心位置无关。( )A.正确B.错误参考答案：B13. 平衡是指物体相对于地球保持( )状态。A.静止B.匀速运动C.加速运动D.不转动E.周期运动参考答案：AB14. 重为W的物体放在不光滑的水平面上，在力的作用下处于平衡状态，已知：静摩擦因数fs，平面对物体的法向反力为FN，摩擦力为Fs，下面哪种正确( )A.必有Fs=FNfsB.可能有FFNfsC.必有FN=WD.可能有FsFNfs参考答案：D15. 当梁横截面上的剪力为零时，所对应横截面上的弯矩也为零。( )A.正确B.错误参考答案：B16. 力的作用线都汇交于一点的力系称为平面汇交
8、力系。( )A.错误B.正确参考答案：A17. 塑性材料的典型代表是( )。A.低碳钢B.钢筋棍凝土C.铸铁D.木材参考答案：A18. 动点相对于( )参考系的运动，称为绝对运动;动点相对于( )参考系的运动，称为相对运动; 参考系相对于( )参考系的运动，称为牵连运动。A.动、定、定、动B.动、定、动、定C.定、动、定、动D.定、动、动、定参考答案：D19. 减弱水击强度的措施有哪些？减弱水击强度的措施有哪些？减弱水击强度的措施有：在水击发生处安放蓄能器；原管中速度V0设计的尽量小些；缓慢关闭；采用弹性管。20. ( )是指杆件在外力作用下发生变形，外力卸除后能完全恢复的变形。A.塑性变形B
9、.拉伸变形C.弹性变形D.弹塑性变形参考答案：C21. 图示结构两个状态中的反力互等定理r12=r21，r12和r21的量纲为下图，对此说法正确的是( )。A.力B.无量纲C.力/长度D.长度/力参考答案：C22. 单元体的应力状态如图所示，由x轴至1方向的夹角为( )。A.15.5B.-76.5C.76.5D.13.5参考答案：D23. 证明在规范变换下几率密度、几率流密度以及机械动量的平均值即 =* (7.20) (7.21) (7.22) 都不变证明在规范变换下几率密度、几率流密度以及机械动量的平均值即=*(7.20)(7.21)(7.22)都不变规范变换即将体系的波函数以及规范场(A，
10、)作以下变换 (7.23) 将(7.23)式代入(7.20)式等号有方，变换后几率密度为 (7.24) 可见=又设变换后几率流密度是j，将(7.23)式代入(7.21)式右方得 (7.25) 对于任意的可微函数f(x)，有，现取上式中则有这样 (7.26) 将(7.26)式代入(7.25)式等号右方第一项、第二项，则(7.25)式化为： (7.27) 现证明第(7.22)式的规范不变性，设变换后的v是v写出规范变换后该式右方平均值的显式，再用(7.23)式的波函数蛮换及矢势的变换式代入 对前式第一个积分再代以(7.26)式，得 得证 24. 平面一般力系的平衡条件是( )A.M=0、Fx=0B
11、.M=0、Fy=0C.M0(F)=0D.Fx=0E.Fy=0参考答案：CDE25. 研究一点应力状态的任务是( )。A.了解不同横截面上的应力变化情况B.了解横截面上的应力随外力弯化的情况C.找出同一截面上应力变化的规律D.找出一点在不同方向截面上的应力变化规律参考答案：D26. 在单元体上，可以认为( )。A.每个面上的应力是均匀分布的，一对平行面上的应力相等B.每个面上的应力是均匀分布的，一对平行面上的应力不等C.每个面上的应力是非均匀分布的，一对平行面上的应力相等D.每个面上的应力是非均匀分布的，一对平行面上的应力不等参考答案：A27. 物体系统由质量分别为mA和mB的两物体A和B组成，
12、放置在光滑水平面上。若此系统上作用一水平力F，用动静法可说明A和B两物体之间相互作用力大小为F。( )A.正确B.错误参考答案：B28. 当外力对于某定点的主矩等于零时，质点系对于该点的动量矩保持不变。( )A.对B.错参考答案：A29. 虚功原理中的力状态和位移状态都是虚设的。( )A.错误B.正确参考答案：A30. 某木杆的截面积为A=100cm2，在FP=20KN的外力作用下，木杆横截面上的正应力为( )。A.0.2N/mm2B.2N/mm2C.20N/mm2D.0.2kN/mm2参考答案：B31. 根据梁横截面上的正应力分布规律，( )是合理的截面形状。A.正方形B.工字形C.T形D.矩形E.圆形参考答案：BCD32. 横截面上最大弯曲拉应力等于压
