自考本科船舶與海洋工程2025年船舶原理測(cè)試試卷（含答案）考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（本大題共10小題，每小題2分，共20分。在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)是符合題目要求的，請(qǐng)將正確選項(xiàng)字母填在題后的括號(hào)內(nèi)。）1.船舶漂浮時(shí)，其浮心B與船的重心G的位置關(guān)系是（）。A.B點(diǎn)永遠(yuǎn)在G點(diǎn)正上方B.B點(diǎn)永遠(yuǎn)在G點(diǎn)正下方C.B點(diǎn)與G點(diǎn)重合D.B點(diǎn)與G點(diǎn)位置關(guān)系取決于船舶形狀和裝載狀態(tài)2.當(dāng)船舶重心G高于穩(wěn)心M時(shí)，船舶具有（）。A.正穩(wěn)性B.負(fù)穩(wěn)性C.零穩(wěn)性D.不確定性穩(wěn)性3.船舶的總縱強(qiáng)度主要是指船體結(jié)構(gòu)在（）載荷作用下的強(qiáng)度。A.橫向彎曲B.縱向彎曲C.垂向剪切D.扭轉(zhuǎn)4.船舶在靜水中直線等速航行時(shí)受到的阻力中，隨著速度的增加而迅速增大的主要部分是（）。A.摩擦阻力B.附著阻力C.興波阻力D.空氣阻力5.船舶的回轉(zhuǎn)性是指船舶在操縱舵后（）的能力。A.改變航向B.停止前進(jìn)C.保持直線航行D.加速前進(jìn)6.漂心F的位置主要取決于（）。A.船舶的長(zhǎng)度和寬度B.船舶的吃水和排水量C.船舶的水線面形狀D.船舶的橫剖面形狀7.船舶在波浪中搖擺時(shí)，其搖擺周期通常（）船舶的船長(zhǎng)。A.等于B.小于C.大于D.無(wú)關(guān)8.下列哪項(xiàng)不是影響船舶初穩(wěn)性高度GM的主要因素？（）A.船舶的排水量B.船舶的型深C.船舶的寬度D.船舶的吃水9.船舶的棱形系數(shù)是一個(gè)用來(lái)表征船體水線面形狀的參數(shù)，其值（）。A.恒等于1B.恒小于1C.恒大于1D.可大于1也可小于110.船舶的方形系數(shù)是一個(gè)用來(lái)表征船體水下體積形狀的參數(shù)，它表示（）。A.水下船體體積與相同水線面面積所圍成柱體體積之比B.水下船體體積與相同排水量所對(duì)應(yīng)柱體體積之比C.水線面面積與相同排水量所對(duì)應(yīng)柱體表面積之比D.水線面面積與船體最大寬度之比二、填空題（本大題共10空，每空2分，共20分。請(qǐng)將答案填寫(xiě)在題中橫線上。）1.船舶在靜水中能夠自行保持__正浮__狀態(tài)的性質(zhì)稱(chēng)為浮性。2.船舶在受擾動(dòng)后能自行恢復(fù)到__正浮__平衡狀態(tài)的性質(zhì)稱(chēng)為穩(wěn)性。3.船舶的總阻力是__摩擦阻力__、__興波阻力__、__空氣阻力__和__附體阻力__之和。4.船舶的初穩(wěn)性高度GM越大，其穩(wěn)性__越好__。5.船舶的回轉(zhuǎn)直徑是指船舶從直線航向開(kāi)始__回轉(zhuǎn)__至航向線夾角為30°時(shí)所經(jīng)過(guò)的圓弧半徑。6.船舶的慣性半徑是指假設(shè)船舶的全部質(zhì)量都集中在__一個(gè)圓周__上，該圓周的半徑。7.船舶的船體強(qiáng)度包括__總縱強(qiáng)度__和__橫向強(qiáng)度__。8.船舶的水線面面積系數(shù)是水線面面積與__船寬乘以型深__之比。9.船舶的棱形系數(shù)是水下船體體積與__相同水線面面積所圍成棱柱體體積__之比。10.船舶的方形系數(shù)是船舶水下體積與__相同排水量所對(duì)應(yīng)棱柱體體積__之比。三、判斷題（本大題共10小題，每小題1分，共10分。請(qǐng)判斷下列各題描述的正確與否，正確的填“√”，錯(cuò)誤的填“×”。）1.船舶的重心位置是固定的，不隨裝載狀態(tài)變化。（）2.當(dāng)船舶的穩(wěn)心高于重心時(shí)，船舶一定具有正穩(wěn)性。（）3.船舶的摩擦阻力與速度的平方成正比。（）4.船舶的興波阻力與速度的平方成正比。（）5.船舶的操縱性是指船舶保持或改變其航向和速度的性能。（）6.漂心位于船舶的縱向中剖面上。（）7.船舶的橫搖是指船舶繞其重心的搖擺。（）8.船舶的縱搖是指船舶繞其漂心的搖擺。（）9.船舶的船體總縱強(qiáng)度是指船體結(jié)構(gòu)在橫向載荷作用下的強(qiáng)度。（）10.船舶的方形系數(shù)恒大于0且小于1。（）四、簡(jiǎn)答題（本大題共4小題，每小題5分，共20分。）1.簡(jiǎn)述船舶浮性的基本原理。2.簡(jiǎn)述船舶穩(wěn)性的影響因素。3.簡(jiǎn)述船舶阻力的主要組成及其特點(diǎn)。4.簡(jiǎn)述船舶操縱性的基本要求。五、計(jì)算題（本大題共2小題，每小題10分，共20分。）1.某船某水線面的面積A=1200m2，該水線面面積所圍成的水體體積V=15000m3。船舶在該水線面的排水量Δ=20000kN。求該水線面的漂心縱向坐標(biāo)x_F（假設(shè)漂心位于船舶基線之上0.5m處，船舶長(zhǎng)度L=120m，中剖面向右偏0.2m）。2.某船舶在靜水中自由橫搖，其穩(wěn)心半徑r_M=15m，船舶重心G距基線高度h_G=8m。求該船舶的初穩(wěn)性高度GM。六、論述題（本大題共1小題，共10分。）結(jié)合船舶穩(wěn)性的基本概念，論述為什么船舶在傾斜后能夠自行恢復(fù)正浮狀態(tài)。試卷答案一、選擇題1.D解析：浮心B和重心G的位置關(guān)系取決于船舶的浮態(tài)和船體形狀。2.B解析：船舶的穩(wěn)性取決于重心G和穩(wěn)心M的相對(duì)位置，G高于M時(shí)為負(fù)穩(wěn)性。3.B解析：總縱強(qiáng)度是指船體結(jié)構(gòu)抵抗縱向彎曲（如中拱、中垂）的能力。4.C解析：興波阻力隨船舶速度的平方近似成正比，是高速航行時(shí)主要的阻力成分。5.A解析：回轉(zhuǎn)性是指船舶在舵的作用下改變其航向的能力。6.C解析：漂心F的位置主要由船舶的水線面形狀決定。7.B解析：船舶在波浪中的搖擺周期通常小于其船長(zhǎng)（以秒為單位）。8.C解析：GM與船舶的寬度無(wú)關(guān)，主要與重心高度、初穩(wěn)心高度和船舶形狀有關(guān)。9.B解析：棱形系數(shù)小于1，表示船體水下體積形狀通常比相同面積柱體更“瘦削”。10.A解析：方形系數(shù)定義為中心線面面積所圍體積與相同排水量柱體體積之比。二、填空題1.正浮2.正浮3.摩擦阻力；興波阻力；空氣阻力；附體阻力4.越好5.回轉(zhuǎn)6.一個(gè)圓周7.總縱強(qiáng)度；橫向強(qiáng)度8.船寬乘以型深9.相同水線面面積所圍成棱柱體體積10.相同排水量所對(duì)應(yīng)棱柱體體積三、判斷題1.×解析：船舶的重心位置隨貨物裝卸、燃油消耗等發(fā)生變化。2.√解析：穩(wěn)性條件要求M點(diǎn)高于G點(diǎn)。3.√解析：根據(jù)摩擦阻力公式（如斯托克斯公式），摩擦阻力與速度平方成正比。4.√解析：根據(jù)興波阻力理論，興波阻力與速度平方成正比。5.√解析：操縱性包括航向保持性和航向改變性。6.√解析：漂心位于船舶的縱向中剖面上。7.√解析：橫搖是繞通過(guò)船寬中點(diǎn)并平行于基線的軸的搖擺。8.×解析：縱搖是繞通過(guò)船長(zhǎng)中點(diǎn)并垂直于基線的軸的搖擺。9.×解析：船體橫向強(qiáng)度是指船體結(jié)構(gòu)抵抗橫向載荷（如波浪力）作用下的強(qiáng)度。10.√解析：方形系數(shù)定義域?yàn)?到1之間。四、簡(jiǎn)答題1.解析思路：闡述浮力的產(chǎn)生（阿基米德原理）和浮力的作用。說(shuō)明船舶漂浮時(shí)，浮力F_D等于船舶重力W。解釋浮心B是浮力的作用點(diǎn)，重心G是船舶重力的作用點(diǎn)。定義排水量Δ。說(shuō)明船舶漂浮平衡的條件是浮心B和重心G位于同一條垂直線上，且浮心B位于重心G之上（對(duì)于具有初穩(wěn)性的船舶）?？偨Y(jié)：船舶浮性是依靠浮力與重力平衡，并使浮心位于重心之上以產(chǎn)生回復(fù)力矩的特性。2.解析思路：列舉影響穩(wěn)性的主要因素。解釋船體形狀：船底坡度、船艏船艉形狀影響穩(wěn)心高度K_M；船寬、型深影響初穩(wěn)性高度GM。解釋裝載狀態(tài)：重心高度h_G是關(guān)鍵因素，重心越低穩(wěn)性越好；船舶吃水、縱傾、橫傾狀態(tài)影響G和M的位置關(guān)系。解釋貨物分布：重心縱向位置影響船舶回轉(zhuǎn)性；重心橫向位置影響橫穩(wěn)性；貨物移動(dòng)會(huì)導(dǎo)致重心變化。解釋其他因素：船舶速度（影響興波阻力和附加力矩）、風(fēng)浪等環(huán)境因素也會(huì)對(duì)穩(wěn)性產(chǎn)生一定影響。3.解析思路：介紹船舶阻力的主要組成。解釋摩擦阻力：由流經(jīng)船體表面的流體粘性產(chǎn)生，與速度平方成正比，是船舶在靜水中受到的最小阻力。解釋興波阻力：船舶航行時(shí)產(chǎn)生波浪消耗能量產(chǎn)生，與速度平方成正比，是高速航行時(shí)主要的阻力。解釋空氣阻力：由船體周?chē)諝鈩?dòng)力產(chǎn)生，包括摩擦阻力、壓差阻力等，在高速或頂部開(kāi)口大的船舶中不可忽略。解釋附體阻力：由船體表面附著的污垢、海生物等產(chǎn)生，會(huì)增加總阻力。4.解析思路：闡述船舶操縱性的基本要求。解釋航向保持性：船舶在無(wú)人操縱或少量舵角輸入下，能夠抵抗外界干擾（如風(fēng)、流）保持直線航行的能力。解釋航向改變性：船舶在舵的作用下能夠有效、快速地改變其航向（如轉(zhuǎn)向、回轉(zhuǎn)）的能力。解釋航速控制性：船舶能夠根據(jù)需要調(diào)整其航行速度的能力。解釋回轉(zhuǎn)性能：船舶進(jìn)行小回轉(zhuǎn)或大回轉(zhuǎn)的能力，與回轉(zhuǎn)直徑相關(guān)。這些要求確保船舶能夠安全、高效地完成航行任務(wù)。五、計(jì)算題1.解析思路：應(yīng)用漂心縱向坐標(biāo)的定義。漂心縱向坐標(biāo)x_F=(I_S/V)+x_G，其中I_S是水線面面積關(guān)于船中（x=0）的面積慣性矩，V是水線面圍成的體積，x_G是重心縱向坐標(biāo)。題目中未給出水線面慣性矩I_S和重心縱向坐標(biāo)x_G，但給出了漂心相對(duì)于基線的高度（0.5m）和船舶中剖面向右偏移（0.2m）。通常漂心在中剖面上時(shí)x_F=0。考慮到中剖面向右偏0.2m，可以推斷漂心也向右偏0.2m。因此，漂心縱向坐標(biāo)x_F=0.2m（向右為正）。注意題目條件可能不完整，此解基于典型情況和題目描述的隱含信息。2.解析思路：應(yīng)用初穩(wěn)性高度GM的計(jì)算公式。GM=K_M-h_G，其中K_M是穩(wěn)心高度，h_G是重心高度。穩(wěn)心高度K_M=r_M，其中r_M是穩(wěn)心半徑。題目已給出r_M=15m，h_G=8m。代入公式計(jì)算：GM=15m-8m=7m。六、論述題解析思路：從穩(wěn)性概念入手。首先定義穩(wěn)性：船舶在受外力矩?cái)_動(dòng)傾斜后，具有自行恢復(fù)到原始正浮平衡狀態(tài)的性質(zhì)。接著解釋恢復(fù)力矩的產(chǎn)生：船舶傾斜后，其重心G的位置不變，而浮心B會(huì)沿著船舶傾斜方向發(fā)生移動(dòng)（向傾斜一側(cè)移動(dòng)）。由于浮力F_D的作用點(diǎn)（浮心B）發(fā)生了位置變化，浮力F_D的作用線不再通過(guò)原始的重心G，而是形成一個(gè)與傾斜方向相反的恢復(fù)力矩M_R。根