專升本船舶與海洋工程專業(yè)2025年船舶原理模擬試卷（含答案）考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項的字母填在題后的括號內(nèi)）1.根據(jù)阿基米德原理，浸沒在液體中的物體所受的浮力大小等于（）。A.物體的重量B.物體排開液體的重量C.物體浸沒體積的重量D.液體的密度2.船舶的浮心（B）是指船舶排水量分布的（）。A.形心B.重心C.質(zhì)心D.漂心3.對于在漂浮狀態(tài)下處于穩(wěn)定平衡的船舶，其靜水力曲線上對應(yīng)的橫坐標值（GM值）應(yīng)為（）。A.GM>0B.GM<0C.GM=0D.GM≥04.船舶在靜水中輕微傾斜時，其回復力主要來源于（）。A.船體材料的彈性變形B.船舶排水量的變化C.浮心與重心之間距離（GM）的變化D.液體表面的傾斜5.船舶的初穩(wěn)性高（GM）越大，表示船舶的（）。A.橫搖角度越大B.橫搖周期越長C.穩(wěn)性越好，越容易恢復正浮狀態(tài)D.穩(wěn)性越差，越容易傾覆6.當船舶傾斜角度增大時，穩(wěn)性力臂（GZ）通常（）。A.始終增大B.始終減小C.先增大后減小D.先減小后增大7.船舶阻力主要由（）幾部分組成。A.摩擦阻力、興波阻力、空氣阻力B.摩擦阻力、附體阻力、空氣阻力C.興波阻力、附體阻力、空氣阻力D.摩擦阻力、興波阻力、附體阻力、空氣阻力8.對于滿載航行的高速船舶，其主要的阻力形式是（）。A.摩擦阻力B.興波阻力C.附體阻力D.空氣阻力9.提高船舶推進效率的主要途徑是（）。A.降低船舶阻力B.提高船舶航速C.選擇合適的推進器類型并優(yōu)化其設(shè)計D.增大船舶排水量10.船舶在航行中發(fā)生側(cè)傾，其穩(wěn)性恢復的主要能量來源是（）。A.船舶自身的動能B.船舶所受的波浪能C.船舶的勢能（重力勢能）D.液體動壓力二、填空題（每小題2分，共20分。請將答案填在題后的橫線上）1.船舶能夠漂浮的條件是船舶所受的浮力與其_______相等，且浮心在船的重心_______。2.船舶的穩(wěn)性力臂曲線GZ隨船舶傾斜角度的變化，反映了船舶_______的變化規(guī)律。3.船舶的排水量是指船舶在特定狀態(tài)下的_______。4.影響船舶摩擦阻力的主要因素包括船體表面的_______狀態(tài)和流體的_______。5.船舶的穩(wěn)性分類通常根據(jù)船舶正浮時的初穩(wěn)性高GM值的大小來劃分，一般將GM>_______m的船舶稱為具有良好初穩(wěn)性的船舶（此為一般參考值）。6.船舶的浮心位置主要取決于船舶_______的形狀和尺寸。7.當船舶重心高于浮心時，船舶在靜水中處于_______平衡狀態(tài)。8.船舶阻力主要包括摩擦阻力、興波阻力、_______阻力和空氣阻力。9.船舶的船速通常用相對于_______的速度來表示。10.繪制船舶靜水力曲線圖需要知道船舶在不同吃水下的_______、_______和_______等參數(shù)。三、判斷題（每小題2分，共10分。請將“正確”或“錯誤”填在題后的括號內(nèi)）1.船舶的漂心位置隨著船舶的裝載變化而改變。（）2.船舶在橫搖過程中，其動能始終保持不變。（）3.對于同一艘船舶，在相同吃水下，船舶的初穩(wěn)性高GM值是一個固定不變的常數(shù)。（）4.船舶的興波阻力與船速的平方成正比。（）5.當船舶的穩(wěn)性力臂GZ達到最大值時，船舶的橫搖角也一定達到最大值。（）四、簡答題（每小題5分，共15分）1.簡述船舶的浮性條件。為什么說船舶要保持浮性必須滿足這兩個條件？2.什么是船舶的初穩(wěn)性高（GM）？它的大小對船舶的穩(wěn)性有何影響？3.簡要說明影響船舶阻力大小的因素有哪些？其中哪些因素可以通過優(yōu)化船型來減小？五、計算題（共25分）1.（10分）某船舶滿載排水量為20000噸，平均吃水為8.5米。若該船舶在航行中進入密度為1.025t/m3的某水域，試計算：（1）船舶此時的平均浮心深度（Kb）約為多少？（假設(shè)船體常數(shù)C<0xE1><0xB5><0xA3>很小，可作為零處理，且船舶為簡單船型，B值近似等于吃水T）（2）若船舶在靜水中發(fā)生小角度橫傾，測得橫傾角為3°，此時的初穩(wěn)性高GM約為0.8米，試估算船舶橫搖周期T（假設(shè)船舶長度L=180米，且可用公式T=π√(L/GM)估算，其中L單位為米，GM單位為米）。2.（15分）一艘船舶的穩(wěn)性力臂曲線GZ數(shù)據(jù)如下（橫搖角φ，單位：度；GZ，單位：米）：（10°，0.0）（20°，0.6）（30°，1.2）（40°，1.5）（50°，1.0）（60°，0.2）（70°，0.0）根據(jù)以上數(shù)據(jù)，回答：（1）該船舶在哪個傾斜角下具有最大的穩(wěn)性力臂GZ值？GZmax約為多少？（2）該船舶在橫搖角為40°時處于大傾角穩(wěn)性狀態(tài)還是小傾角穩(wěn)性狀態(tài)？請簡要說明判斷依據(jù)。（3）從GZ曲線的變化趨勢可以看出，該船舶的穩(wěn)性隨著橫搖角的增大呈現(xiàn)出怎樣的變化規(guī)律？這種變化對船舶的安全性有何意義？---試卷答案一、選擇題1.B2.A3.A4.C5.C6.C7.D8.B9.C10.C二、填空題1.重量；上方2.穩(wěn)性力矩（或回復力矩）3.總重量（或質(zhì)量）4.光滑；粘性（或密度）5.0.36.形狀；尺寸7.不穩(wěn)定8.附體9.水面（或靜止的流體）10.排水量；吃水；橫穩(wěn)心高度（或GZ值）三、判斷題1.正確2.錯誤3.錯誤4.正確5.錯誤四、簡答題1.船舶的浮性條件包括：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。滿足條件①是船舶能夠漂浮的必要條件，確保浮力與重力平衡；滿足條件②是船舶能夠自行恢復到正浮狀態(tài)（具有初穩(wěn)性）的充分條件，重心必須在浮心下方才能形成使船舶恢復正浮的回復力矩。2.船舶的初穩(wěn)性高（GM）是指船舶正浮時的重心G與初穩(wěn)心M之間的垂直距離，即GM=KM-KG，其中KM為橫穩(wěn)心半徑，KG為船舶重心高度。GM的大小直接反映了船舶初始穩(wěn)性的強弱。GM值越大，表示船舶的重心越低或穩(wěn)心越高，船舶在受到外力傾斜時產(chǎn)生的回復力矩就越大，船舶越容易、越迅速地恢復到正浮狀態(tài)，因此穩(wěn)性越好；反之，GM值越小，穩(wěn)性越差。3.影響船舶阻力大小的因素主要有：船速、船型（濕表面積、船體形狀）、船體表面狀況（粗糙度）、航區(qū)（水深、水溫、風速風向）、船載情況（吃水、縱傾、橫傾）、液體密度等。其中，可以通過優(yōu)化船型來減小阻力的因素包括：減小濕表面積（如采用流線型船體、減少附體）、改善船體形狀（如優(yōu)化船底升力曲線、采用V底船型減少興波阻力、采用削尖船首減少摩擦阻力）、減少空氣阻力（如合理的上層建筑形狀、桅桿位置設(shè)計）等。五、計算題1.（1）解：船舶平均吃水T≈8.5m，假設(shè)船體常數(shù)C<0xE1><0xB5><0xA3>≈0，B≈T=8.5m。平均浮心深度Kb=T/2=8.5m/2=4.25m。答：船舶此時的平均浮心深度Kb約為4.25米。（2）解：已知L=180m,GM=0.8m。橫搖周期T=π√(L/GM)=π√(180m/0.8m)=π√225s=15πs。T≈15×3.1416s≈47.1s。答：船舶橫搖周期T約為47.1秒。2.（1）解：比較給出的GZ值，最大值為1.5米，對應(yīng)的橫搖角φ為40°。答：該船舶在橫搖角為40°時具有最大的穩(wěn)性力臂GZ值，GZmax約為1.5米。（2）解：判斷大傾角穩(wěn)性，需看GZ值是否隨傾斜角增大而持續(xù)減小。當φ=40°時，GZ=1.5m；當φ=50°時，GZ=1.0m。由于GZ值隨φ增大而減小，說明船舶在40°至50°之間進入了大傾角穩(wěn)性范圍。根據(jù)GZ曲線，該船舶在40°橫搖角時GZ>0，仍具有正的穩(wěn)性力臂，但已處于大傾角穩(wěn)性階段。答：該船舶在橫搖角為40°時處于大傾角穩(wěn)性狀態(tài)。判斷依據(jù)是：在該角度下，雖然GZ值仍然為正，但GZ值隨角度增大的變化趨勢開始減小，進入了GZ正值減小的大傾角穩(wěn)性區(qū)域。（3）解：從GZ曲線數(shù)據(jù)可以看出，隨著橫搖角φ從0°增大到約40°，GZ值持續(xù)增大，說明船舶