专升本船舶与海洋工程专业2025年船舶原理模拟试卷（含答案）

专升本船舶与海洋工程专业2025年船舶原理模拟试卷（含答案）考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每小题2分，共20分。请将正确选项的字母填在题后的括号内）1.根据阿基米德原理，浸没在液体中的物体所受的浮力大小等于（）。A.物体的重量B.物体排开液体的重量C.物体浸没体积的重量D.液体的密度2.船舶的浮心（B）是指船舶排水量分布的（）。A.形心B.重心C.质心D.漂心3.对于在漂浮状态下处于稳定平衡的船舶，其静水力曲线上对应的横坐标值（GM值）应为（）。A.GM>0B.GM<0C.GM=0D.GM≥04.船舶在静水中轻微倾斜时，其回复力主要来源于（）。A.船体材料的弹性变形B.船舶排水量的变化C.浮心与重心之间距离（GM）的变化D.液体表面的倾斜5.船舶的初稳性高（GM）越大，表示船舶的（）。A.横摇角度越大B.横摇周期越长C.稳性越好，越容易恢复正浮状态D.稳性越差，越容易倾覆6.当船舶倾斜角度增大时，稳性力臂（GZ）通常（）。A.始终增大B.始终减小C.先增大后减小D.先减小后增大7.船舶阻力主要由（）几部分组成。A.摩擦阻力、兴波阻力、空气阻力B.摩擦阻力、附体阻力、空气阻力C.兴波阻力、附体阻力、空气阻力D.摩擦阻力、兴波阻力、附体阻力、空气阻力8.对于满载航行的高速船舶，其主要的阻力形式是（）。A.摩擦阻力B.兴波阻力C.附体阻力D.空气阻力9.提高船舶推进效率的主要途径是（）。A.降低船舶阻力B.提高船舶航速C.选择合适的推进器类型并优化其设计D.增大船舶排水量10.船舶在航行中发生侧倾，其稳性恢复的主要能量来源是（）。A.船舶自身的动能B.船舶所受的波浪能C.船舶的势能（重力势能）D.液体动压力二、填空题（每小题2分，共20分。请将答案填在题后的横线上）1.船舶能够漂浮的条件是船舶所受的浮力与其_______相等，且浮心在船的重心_______。2.船舶的稳性力臂曲线GZ随船舶倾斜角度的变化，反映了船舶_______的变化规律。3.船舶的排水量是指船舶在特定状态下的_______。4.影响船舶摩擦阻力的主要因素包括船体表面的_______状态和流体的_______。5.船舶的稳性分类通常根据船舶正浮时的初稳性高GM值的大小来划分，一般将GM>_______m的船舶称为具有良好初稳性的船舶（此为一般参考值）。6.船舶的浮心位置主要取决于船舶_______的形状和尺寸。7.当船舶重心高于浮心时，船舶在静水中处于_______平衡状态。8.船舶阻力主要包括摩擦阻力、兴波阻力、_______阻力和空气阻力。9.船舶的船速通常用相对于_______的速度来表示。10.绘制船舶静水力曲线图需要知道船舶在不同吃水下的_______、_______和_______等参数。三、判断题（每小题2分，共10分。请将“正确”或“错误”填在题后的括号内）1.船舶的漂心位置随着船舶的装载变化而改变。（）2.船舶在横摇过程中，其动能始终保持不变。（）3.对于同一艘船舶，在相同吃水下，船舶的初稳性高GM值是一个固定不变的常数。（）4.船舶的兴波阻力与船速的平方成正比。（）5.当船舶的稳性力臂GZ达到最大值时，船舶的横摇角也一定达到最大值。（）四、简答题（每小题5分，共15分）1.简述船舶的浮性条件。为什么说船舶要保持浮性必须满足这两个条件？2.什么是船舶的初稳性高（GM）？它的大小对船舶的稳性有何影响？3.简要说明影响船舶阻力大小的因素有哪些？其中哪些因素可以通过优化船型来减小？五、计算题（共25分）1.（10分）某船舶满载排水量为20000吨，平均吃水为8.5米。若该船舶在航行中进入密度为1.025t/m³的某水域，试计算：（1）船舶此时的平均浮心深度（Kb）约为多少？（假设船体常数C<0xE1><0xB5><0xA3>很小，可作为零处理，且船舶为简单船型，B值近似等于吃水T）（2）若船舶在静水中发生小角度横倾，测得横倾角为3°，此时的初稳性高GM约为0.8米，试估算船舶横摇周期T（假设船舶长度L=180米，且可用公式T=π√(L/GM)估算，其中L单位为米，GM单位为米）。2.（15分）一艘船舶的稳性力臂曲线GZ数据如下（横摇角φ，单位：度；GZ，单位：米）：（10°，0.0）（20°，0.6）（30°，1.2）（40°，1.5）（50°，1.0）（60°，0.2）（70°，0.0）根据以上数据，回答：（1）该船舶在哪个倾斜角下具有最大的稳性力臂GZ值？GZmax约为多少？（2）该船舶在横摇角为40°时处于大倾角稳性状态还是小倾角稳性状态？请简要说明判断依据。（3）从GZ曲线的变化趋势可以看出，该船舶的稳性随着横摇角的增大呈现出怎样的变化规律？这种变化对船舶的安全性有何意义？---试卷答案一、选择题1.B2.A3.A4.C5.C6.C7.D8.B9.C10.C二、填空题1.重量；上方2.稳性力矩（或回复力矩）3.总重量（或质量）4.光滑；粘性（或密度）5.0.36.形状；尺寸7.不稳定8.附体9.水面（或静止的流体）10.排水量；吃水；横稳心高度（或GZ值）三、判断题1.正确2.错误3.错误4.正确5.错误四、简答题1.船舶的浮性条件包括：①船舶所受的浮力Fb等于其自身重量W；②船舶的浮心B位于其重心G的上方。满足条件①是船舶能够漂浮的必要条件，确保浮力与重力平衡；满足条件②是船舶能够自行恢复到正浮状态（具有初稳性）的充分条件，重心必须在浮心下方才能形成使船舶恢复正浮的回复力矩。2.船舶的初稳性高（GM）是指船舶正浮时的重心G与初稳心M之间的垂直距离，即GM=KM-KG，其中KM为横稳心半径，KG为船舶重心高度。GM的大小直接反映了船舶初始稳性的强弱。GM值越大，表示船舶的重心越低或稳心越高，船舶在受到外力倾斜时产生的回复力矩就越大，船舶越容易、越迅速地恢复到正浮状态，因此稳性越好；反之，GM值越小，稳性越差。3.影响船舶阻力大小的因素主要有：船速、船型（湿表面积、船体形状）、船体表面状况（粗糙度）、航区（水深、水温、风速风向）、船载情况（吃水、纵倾、横倾）、液体密度等。其中，可以通过优化船型来减小阻力的因素包括：减小湿表面积（如采用流线型船体、减少附体）、改善船体形状（如优化船底升力曲线、采用V底船型减少兴波阻力、采用削尖船首减少摩擦阻力）、减少空气阻力（如合理的上层建筑形状、桅杆位置设计）等。五、计算题1.（1）解：船舶平均吃水T≈8.5m，假设船体常数C<0xE1><0xB5><0xA3>≈0，B≈T=8.5m。平均浮心深度Kb=T/2=8.5m/2=4.25m。答：船舶此时的平均浮心深度Kb约为4.25米。（2）解：已知L=180m,GM=0.8m。横摇周期T=π√(L/GM)=π√(180m/0.8m)=π√225s=15πs。T≈15×3.1416s≈47.1s。答：船舶横摇周期T约为47.1秒。2.（1）解：比较给出的GZ值，最大值为1.5米，对应的横摇角φ为40°。答：该船舶在横摇角为40°时具有最大的稳性力臂GZ值，GZmax约为1.5米。（2）解：判断大倾角稳性，需看GZ值是否随倾斜角增大而持续减小。当φ=40°时，GZ=1.5m；当φ=50°时，GZ=1.0m。由于GZ值随φ增大而减小，说明船舶在40°至50°之间进入了大倾角稳性范围。根据GZ曲线，该船舶在40°横摇角时GZ>0，仍具有正的稳性力臂，但已处于大倾角稳性阶段。答：该船舶在横摇角为40°时处于大倾角稳性状态。判断依据是：在该角度下，虽然GZ值仍然为正，但GZ值随角度增大的变化趋势开始减小，进入了GZ正值减小的大倾角稳性区域。（3）解：从GZ曲线数据可以看出，随着横摇角φ从0°增大到约40°，GZ值持续增大，说明船舶