2025年大学一年级（船舶与海洋工程）船舶原理基础试题及答案.doc

2025年大学一年级（船舶与海洋工程）船舶原理基础试题及答案

（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：本大题共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。请将正确答案的序号填在括号内。

1. 船舶的浮心是指（ ）
A. 船舶排水体积的形心
B. 船舶重量的重心
C. 船舶水线面的几何中心
D. 船舶主甲板的中心

2. 船舶的方形系数是指（ ）
A. 船舶排水体积与船长、船宽、型深所构成的长方体体积之比
B. 船舶水线面面积与船长船宽所构成的长方形面积之比
C. 船舶中横剖面面积与船宽、型深所构成的长方形面积之比
D. 船舶纵剖面面积与船长、型深所构成的长方形面积之比

3. 船舶的稳心半径是指（ ）
A. 稳心到浮心的距离
B. 稳心到重心的距离
C. 浮心到重心的距离
D. 船舶横倾时浮心移动的轨迹半径

4. 船舶的初稳性高度是指（ ）
A. 稳心到重心的距离
B. 浮心到重心的距离
C. 重心到基线的距离
D. 稳心到基线的距离减去重心到基线的距离

5. 船舶的干舷是指（ ）
A. 船舶吃水深度以上的船舷高度
B. 船舶满载吃水以上的船舷高度
C. 船舶空载吃水以上的船舷高度
D. 船舶平均吃水以上的船舷高度

6. 船舶的横摇周期与下列哪个因素无关（ ）
A. 船舶的初稳性高度
B. 船舶的排水量
C. 船舶的重心高度
D. 船舶的航速

7. 船舶的纵摇周期与下列哪个因素有关（ ）
A. 船舶的长度
B. 船舶的宽度
C. 船舶的吃水深度
D. 以上都是

8. 船舶的兴波阻力主要与下列哪个因素有关（ ）
A. 船舶的航速
B. 船舶的形状
C. 船舶的排水量
D. 以上都是

9. 船舶的粘性阻力主要与下列哪个因素有关（ ）
A. 船舶的表面粗糙度
B. 船舶的航速
C. 水的粘性系数
D 以上都是

10. 船舶的推进效率是指（ ）
A. 船舶有效功率与主机功率之比
B. 船舶主机功率与有效功率之比
C. 船舶推进器功率与主机功率之比
D. 船舶推进器功率与有效功率之比

第II卷（非选择题，共70分）

二、填空题（共10分）

答题要求：本大题共5小题，每小题2分。请将答案填写在横线上。

1. 船舶的主要尺度包括______、______、______和______。
2. 船舶的重量性能指标包括______、______和______。
3. 船舶的浮性是指船舶在一定装载情况下，漂浮于水面并保持______的能力。
4. 船舶的稳性是指船舶在外力作用下偏离平衡位置而倾斜，但当外力消失后仍能回复到______的能力。
5. 船舶的阻力包括______、______和______。

三、简答题（共20分）

答题要求：本大题共4小题，每小题5分。简要回答下列问题。

1. 简述船舶方形系数的含义及其对船舶性能的影响。
2. 简述船舶初稳性高度的含义及其对船舶稳性的影响。
3. 简述船舶横摇周期的计算公式及其影响因素。
4. 简述船舶兴波阻力的产生原因及其减小方法。

四、计算题（共20分）

答题要求：本大题共2小题，每小题10分。解答应写出必要的文字说明、计算步骤和答案。

1. 已知某船舶的排水量为5000t，重心高度为6m，浮心高度为5m，稳心半径为10m。求该船舶的初稳性高度。
2. 已知某船舶的航速为15节，船长为100m，方形系数为0.6。求该船舶的兴波阻力系数。（注：兴波阻力系数可通过相关经验公式计算，本题可参考公式：$C_w = 0.075 / (F_n)^2$，其中$F_n$为傅汝德数，$F_n = V / \sqrt{gL}$，$V$为航速，$L$为船长，$g$为重力加速度，取$g = 9.8m/s^2$）

五、分析题（共20分）

答题要求：本大题共2小题，每小题10分。阅读下列材料，回答问题。

材料：某船舶在航行过程中，遭遇风浪袭击，出现了横倾现象。船员采取了一系列措施，如调整货物分布、压载等，最终使船舶恢复了平衡。

1. 请分析船舶横倾的原因，并说明船员采取的措施是如何影响船舶稳性的。
2. 从船舶原理的角度，谈谈如何提高船舶的稳性。

答案：
一、选择题
1. A
2. A
3. D
4. D
5. B
6. D
7. D
8. D
9. D
10. A

二、填空题
1. 船长、船宽、型深、吃水
2. 排水量、载重量、重心高度
3. 平衡
4. 原来平衡位置
5. 兴波阻力、粘性阻力、压差阻力

三、简答题
1. 船舶方形系数是排水体积与船长、船宽、型深所构成长方体体积之比。它影响船舶的浮性、稳性、快速性等。较大方形系数使船舶排水体积大，浮力大，但阻力也可能增加，稳性可能变化。
2. 初稳性高度是稳心到重心的距离。初稳性高度大，船舶稳性好，倾斜后回复能力强；初稳性高度小，船舶稳性差，易发生较大倾斜甚至倾覆。
3. 横摇周期计算公式：$T_θ = 5.78\sqrt{GM / g}$，其中$GM$为初稳性高度，$g$为重力加速度影响因素有初稳性高度、船舶排水量、重心高度等。
4. 兴波阻力产生原因是船舶航行时使水面产生波浪，消耗能量。减小方法有优化船舶形状，如采用球鼻艏；合理设计船型，降低航速等。

四、计算题
1. 初稳性高度$GM = BM - BG$，$BM = I / V$，$I = \frac{1}{12}LB^3$（设$L$为船长，$B$为船宽），这里可简化计算，$GM = BM - BG = 10 - (6 - 5) = 9m$。
2. 先求傅汝德数$F_n = V / \sqrt{gL} = 15×0.5144 / \sqrt{9.8×100}≈$0.38，再根据公式$C_w = 0.075 / (F_n)^2 = 0.075 / 0.38^2≈0.51$。

五、分析题
1. 船舶横倾原因：风浪使船舶受到外力矩作用。船员调整货物分布，改变船舶重心位置，使重心向倾斜相反方向移动，增大稳性力臂；压载使船舶重量分布改变，也影响重心位置，从而增强船舶回复能力。
2. 提高船舶稳性方法：降低重心高度，合理布置货物和设备；增加船舶宽度，增大稳性力臂；优化船舶形状，提高初稳性高度；设置足够的压载水舱，便于调整重心位置等。