2025年大学三年级（汽车工程）汽车动力学基础试题及答案.doc

2025年大学三年级（汽车工程）汽车动力学基础试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共30分）
答题要求：本题共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 汽车动力学中，关于汽车行驶的驱动条件，下列说法正确的是（ ）
A. 驱动力大于滚动阻力
B. 驱动力大于空气阻力
C. 驱动力大于滚动阻力与空气阻力之和
D. 驱动力大于附着力

2. 汽车加速行驶时，其惯性力的方向与行驶方向（ ）
A. 相同
B. 相反
C. 垂直
D. 无关

3. 汽车在弯道行驶时，会产生离心力，离心力的大小与下列哪个因素无关（ ）
A. 汽车质量
B. 行驶速度
C. 弯道半径
D. 轮胎花纹

4. 汽车的附着力取决于（ ）
A. 轮胎的类型
B. 路面的性质
C. 汽车的载重量
D. 以上都是

5. 当汽车制动时，制动力的大小取决于（ ）
A. 制动器的制动力矩
B. 轮胎与路面的附着力
C. 汽车的行驶速度
D. A和B

6. 汽车动力学中，研究汽车在不平路面上行驶时，主要考虑的振动是（ ）
A. 纵向振动
B. 横向振动
C. 垂直振动
D. 扭转振动

7. 汽车的悬挂系统对汽车行驶性能有重要影响，下列关于悬挂系统的说法错误的是（ ）
A. 可提高汽车的舒适性
B. 能增强汽车的操控稳定性
C. 与汽车的通过性无关
D. 影响汽车的制动性能

8. 汽车在高速行驶时，空气阻力对汽车性能的影响会（ ）
A. 减小
B. 增大
C. 不变
D. 先增大后减小

9. 汽车动力学中，汽车的行驶稳定性不包括以下哪种（ ）
A. 纵向稳定性
B. 横向稳定性
C. 制动稳定性
D. 加速稳定性

10. 汽车的质心位置对汽车的哪些性能有较大影响（ ）
A. 操纵稳定性
B. 制动性能
C. 动力性
D. 以上都是

第II卷（非选择题 共70分）

（一）填空题（共15分）
答题要求：本题共5小题，每空3分。请将正确答案填写在横线上。

1. 汽车行驶的总阻力包括滚动阻力、空气阻力、______和加速阻力。
2. 汽车的驱动力是由发动机产生的转矩经______、______等传动部件传递到驱动轮上而形成的。
3. 汽车在制动过程中，当制动力等于附着力时，汽车处于______状态。
4. 汽车的振动频率主要与汽车的______、______等因素有关。
5. 汽车的转向特性包括不足转向、______和过度转向。

（二）简答题（共20分）
答题要求：简要回答下列问题。

1. 简述汽车行驶的驱动-附着条件（10分）。
2. 说明影响汽车制动距离的主要因素（10分）。

（三）分析题（共15分）
答题要求：分析以下问题。

汽车在湿滑路面上行驶时，制动距离明显增加。请从汽车动力学的角度分析原因，并提出一些改善制动性能的建议（15分）。

（四）材料分析题（共10分）
材料：汽车在行驶过程中，由于路面不平，会产生垂直振动。这种振动会影响汽车的乘坐舒适性和零部件的使用寿命。为了减少振动，汽车工程师采用了多种技术手段，如优化悬挂系统、增加减震器等。
答题要求：阅读上述材料，回答以下问题。

1. 汽车垂直振动对汽车性能有哪些具体影响（5分）？
2. 请举例说明优化悬挂系统是如何减少汽车垂直振动的（不超过150字）（5分）？

（五）综合应用题（共20分）
材料：某汽车质量为1500kg，在水平路面上行驶。已知其滚动阻力系数为0.02，空气阻力系数为0.3，迎风面积为2m²，行驶速度为60km/h。发动机产生的转矩经传动系统传递到驱动轮上，驱动轮半径为0.3m。
答题要求：根据上述材料，回答以下问题。

1. 计算汽车行驶时的滚动阻力和空气阻力（10分）。
2. 若要使汽车以该速度匀速行驶，发动机需提供多大的驱动力（10分）？

答案：
1. C
2. B
3. D
4. D
5. D
6. C
7. C
8. B
9. D
10. D
1. 坡度阻力
2. 离合器、变速器、传动轴、主减速器、差速器
3. 抱死拖滑
4. 悬挂系统刚度、轮胎刚度
5. 中性转向
1. 驱动条件：驱动力必须大于或等于滚动阻力、空气阻力、坡度阻力之和，即F≥Ff+Fw+Fi。同时，驱动力还不能大于附着力Fφ（Fφ=μG），否则车轮将打滑，汽车无法正常行驶。只有在驱动-附着条件（Ff+Fw+Fi≤F≤Fφ）满足时，汽车才能正常行驶。
2. 影响制动距离的主要因素有：制动器的制动力、轮胎与路面的附着力、汽车的行驶速度、制动初速度、路面状况（如干燥或湿滑）、车辆载荷等。制动力越大、附着力越大、行驶速度越低，制动距离越短；反之，制动距离越长。
汽车在湿滑路面上制动距离增加的原因：湿滑路面使轮胎与路面间的附着力减小，而制动力是通过轮胎与路面的摩擦力产生的，附着力减小导致制动力受限，从而使制动距离明显增加。改善建议：更换高性能防滑轮胎；采用先进的制动辅助系统，如防抱死制动系统（ABS），可防止车轮抱死，提高制动效能和安全性。
1. 影响：降低乘坐舒适性，使乘客感到颠簸不适；增加零部件的磨损和疲劳，缩短其使用寿命，可能导致零部件提前损坏，影响汽车的可靠性和安全性。
2. 优化悬挂系统减少垂直振动的例子：例如采用更先进的减震器，其阻尼特性可根据路况自动调整。当路面不平产生垂直振动时，减震器能迅速吸收和耗散振动能量，使车身振动幅度减小，从而有效减少垂直振动，提升乘坐舒适性。
1. 滚动阻力：Ff=μG=0.02×1500×9.8 = 294N。空气阻力：Fw=1/2×Cw×A×ρ×v²，其中ρ=1.2kg/m³，v = 60km/h = 16.7m/s，Fw = 1/2×0.3×2×1.2×16.7²≈100.2N。
2. 因为汽车匀速行驶，所以驱动力F = Ff+Fw = 294 + 100.2 = 394.2N。