东财21春《建筑力学B》离线作业2参考答案94

东财21春建筑力学B离线作业2参考答案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xna，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) 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. 纯剪应力状态中最大剪应力与最大正应力的值相等。( )A.正确B.错误参考答案：A3. 衡量脆性材料强度的唯一指标是( )。A.比例极限B.强度极限C.屈服极限D.弹性极限参考答案：B4. 力的三要素是( )。A.大小、方向和作用点B.大小、方向和作用线参考答案：B5. 桁架中的每个杆件都是二力杆。( )A.正确B.错误参考答案：A6. 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之改变。( )A.错误B.正确参考答案：B7. 扭转变形的变形特点是各截面绕杆轴发生相对转动。( )A.正确B.错误参考答案：A8. 两截面不同，材料相同的拉杆，受到相同的轴力作用时则其( )A.应变不同B.应变相同C.应力相同D.应力不同E.内力相同参考答案：ADE9. 在单元体上，可以认为( )。A.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不等D.每个面上的应力是均匀分布的，一对平行面上的应力相等参考答案：D10. 汽车左转弯时，已知车身作定轴转动，汽车左前灯A的速度大小为vA，汽车右前灯的速度大小为vB。A、B之间的距离为b，则汽车定轴转动的角速度的大小为( )。A.vAbB.vBbC.(vA+vB)bD.(vA-vB)b参考答案：D11. 作用在刚体上的力，可沿其作用线任意移动，而不改变该力对刚体的作用效果，这一定律为( )。A.二力平衡公理B.力的可传性原理C.力的平行四边形法则D.作用力与反作用力公理参考答案：B12. 动点的牵连速度是指该瞬时牵连点的速度，它所相对的坐标系是( )A.动坐标系B.定坐标系C.不必确定的D.定或动坐标系都可以参考答案：B13. 两截面相同，材料不同的拉杆，受到相同的轴力作用时则其( )A.内力相同B.应变不同C.应力相同D.应变相同E.应力不同参考答案：ABC14. 力的大小、方向、作用点线称为( )。A.力的等效性B.力的平衡条件C.力的三要素D.力偶的三要素参考答案：C15. 抗拉压刚度越大，拉压杆的变形就( )A.不变B.不一定C.越小D.越大参考答案：C16. 对于静定结构，有变形就一定有内力。( )A.正确B.错误参考答案：B17. 只限物体一个方向移动和转动的支座称( )支座。A.固定铰B.可动铰C.固定端D.定向支座参考答案：D18. 梁的高度越大，则梁的抗弯能力也越大。( )A.正确B.错误参考答案：A19. 两截面不同，材料相同的拉杆，受到相同的轴力作用时则其( )。A.内力相同B.应力相同C.应力不同D.应变不同E.应变相同参考答案：ACD20. 力偶矩的大小与矩心位置有关。( )A.正确B.错误参考答案：B21. 2工程造价有哪些特点?2工程造价有哪些特点?2工程造价具有以下特点：(1)大额性；(2)个别性；(3)动态性；(4)层次性；(5)兼容性。22. 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：A23. 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：B24. 当其它条件和截面面积相等时，工字形梁比矩形梁的变形小。( )A.正确B.错误参考答案：A25. 刚度是结构构件在外力作用下，材料抵抗( )的能力。A.破坏B.倾覆C.变形D.弯曲参考答案：C26. 当梁发生平面弯曲变形时，梁的轴线仍然在纵向对称平面内。( )A.正确B.错误参考答案：A27. 低碳钢试件在整个拉伸过程中，应力应变曲线变化分为( )阶段。A.比例B.颈缩C.屈服D.强化E.弹性参考答案：BCDE28. 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：B29. 平移刚体的惯性力系可以简化为通过质心的( )，其大小等于刚体的( )与加速度的乘积，合力方向与加速度的方向( )。A.合力、质点、相反B.合力、质量、相反C.合力、质点、相同D.合力、质量、相同参考答案：B30. 挤压变形是发生在局部受压接触面上的变形。( )A.错误B.正确参考答案：B31. 反力互等定理仅适用于超静定结构，不适用于静定结构。( )A.正确B.错误参考答案：B32. 受均布垂直荷载作用的悬臂梁，下列哪些说法是正确的?( )A.自由端部截面剪力为零B.支座根部截面弯矩最大C.自由端部截面弯矩最大D.支座根部截面剪力为零E.支座根部截面剪力最大参考答案：ABE33. 当力在物体上平行移动时，其对物体的作用效果( )。A.不变B.改变C.增强D.减弱参考答案：B34. 纯剪应力状态中最大剪应力与最大正应力的值相等。( )A.错误B.正确参考答案：B35. 梁的刚度校核是为了保证梁的正常使用。( )A.正确B.错误参考答案：A36. 根据材料的主要性能作如下三个基本假设：均匀性假设，连续性假设及各向同性假设。( )A.正确B.错误参考答案：A37. 悬臂梁在均布荷载作用下，最大弯矩发生在( )。A.自由端截面B.根部截面C.任意截面D.跨中截面参考答案：B38. 讨论下列算符是否存在如存在，将其表示成I、x、y、z的线性叠加(a)(1+x)1/2；(b)(1+x+iy)1/2；(c)(1+x)-1讨论下列算符是否存在如存在，将其表示成I、x、y、z的线性叠加(a)(1+x)1/2；(b)(1+x+iy)1/2；(c)(1+x)-1(a)(1+x)1/2x的本征值为1，对每一个本征值，(1+x)1/2都给出明确的值(规定取正根)，因此可以判断，(1+x)1/2存在，而且是x的函数根据论证，可令 (1+x)1/2=C0+C1x (1) 上式取平方，得到 因此 2C0C1=1 两式相加、减，得到 (C0+C1)2=2 (C0-C1)2=0 如规定(C0+C1)取正值，就可解出 代入式(1)，即得 (2) 容易验证，对于x的任何一个本征值(1)，上式确定成立 (b)试令 (1+x+iy)1/2=C0+C1x+C2y+C3z (3) 两端取平方，得到 因此 C3=0 2C0C1=1 2C0C2=i 将后两式代入第二式中，即得，如规定C0取正值，即得 C0=1，C3=0 代入式(3)，即得 (4) (c)(1+x)-1不存在因为当x取本征值-1，(1+x)-1变成无限大为了证实这个判断，不妨先试令 (1+x)-1=C0+C1x+C2y+C3z 以(1+x)左乘和右乘上式，再相加，得到 1=C0+C1+(C0+C1)x+C2y+C3z 因此 C2=0，C3=0 C0+C1=1，C0+C1=0 后面两式矛盾，无解这表明(1+x)-1确实不存在 39. 平面汇交力系的平衡方程数目为( )。A.一B.二C.三D.四参考答案：B40. 在弯曲和扭转变形中，外力矩的矢量方向分别与杆的轴线( )A.平行B.平行、垂直C.垂直、平行D.垂直参考答案：C41. 对于静定结构，有变形就一定有内力。( )A.错误B.正确参考答案：A42. 图示桁架杆1的内力FN1=Fp/24。( )A.正确B.错误参考答案：B43. 一矩形截面杆，横截面长h=90mm，宽b=60mm，承受扭矩Mn=2.5kNm。试求(1)横截面上最大切应力；(2)若改用横截面面一矩形截面杆，横截面长h=90mm，宽b=60mm，承受扭矩Mn=2.5kNm。试求(1)横截面上最大切应力；(2)若改用横截面面积相同的圆截面杆，其最大切应力为多少?(1)矩形截面杆的最大切应力 ,查表得=0.231 所以 (2)圆形截面杆最大切应力 矩形截面面积：A=hb=9060=5400mm2 圆形截面面积：A=R2=5400mm2 圆形截面的半径：R=41.5mm 最大切应力： 可以看出，在同样面积情况下，矩形截面的最大切应力比圆形截面的最大切应力大。矩形截面杆扭转时，不能用圆杆扭转切应力公式。计算切应力时，其系数可查阅教科书或有关手册。 44. 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：C45. 宽顶堰淹没溢流的堰上水深_临界水深。宽顶堰淹没溢流的堰上水深_临界水深。大于46. 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) 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 47. 对于矩形截面梁，以下结论正确的有( )。A.出现最大正应力的点上，剪应力必为零B.出现最大剪应力的点上，正应力必为零C.梁横截面上最大正应力和最大剪应力必出现在同一点上D.梁横截面上剪应力和正应力不同时出现E.梁横截面上中性层只有正应力参考答案：AB48. 梁的高度越大，则梁的抗弯能力也越大。( )A.错误B.正确参考答案：B49. 下列材料中属于脆性材料的有( )。A.混凝土B.低碳钢C.铸铁D.石材E.木材参考答案：ACD50. 剪切变形的受力特点有( )。A.外力等值B.方向相反C.平行且相距很近D.在同一直线上E.方向相同参考答案：ABC