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自考本科航空宇航工程2025年飞行力学练习试卷（含答案）

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（每小题2分，共10分。下列每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。）

1.在飞行力学中，描述质点相对于惯性参考系的运动通常采用哪种坐标系？

(A)惯性坐标系

(B)飞行坐标系

(C)体坐标系

(D)地面坐标系

2.航空器绕其质心做定常转动时，其角速度矢量和角加速度矢量之间的关系是？

(A)角加速度为零

(B)角速度和角加速度方向相同

(C)角速度和角加速度方向相反

(D)角加速度方向垂直于角速度方向

3.科罗连科方程是用于描述哪种物体运动的动力学方程？

(A)做平动的质点

(B)做定轴转动的刚体

(C)绕定点运动的刚体

(D)在重力场中自由飞行的质点

4.在飞行器姿态动力学中，描述飞行器绕其质心运动的角度通常使用哪组参数？

(A)速度、加速度

(B)位置、速度

(C)姿态角、角速度

(D)高度、航向

5.飞行器静稳定性是指什么条件下的稳定性？

(A)外界干扰消失后，飞行器恢复原状态

(B)飞行器做等速直线运动

(C)飞行器做定常曲线运动

(D)飞行器绕其质心做定常转动

二、填空题（每小题2分，共10分。请将答案填写在题中的横线上。）

1.描述质点在空间位置随时间变化的函数称为________。

2.刚体绕其质心做平面运动时，可以将其视为绕过质心的垂直于运动平面的轴的________运动和随该轴的________运动的合成。

3.在飞行器姿态动力学中，通常将飞行器坐标系定义为以飞行器质心为原点，三个轴分别指向________、________和________的坐标系。

4.飞行器静稳定性判断的常用准则是分析________矩阵的特征值。

5.飞行器动稳定性是指________状态下的稳定性。

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.质点的运动学分析只与作用在其上的力有关。（）

2.刚体绕定点运动时，其角速度矢量一般不通过该固定点。（）

3.欧拉动力学方程是描述刚体绕其质心平动加速度的方程。（）

4.飞行器的横滚运动是指绕其纵轴（x轴）的转动。（）

5.飞行器的静稳定性与其重力和升力的合力作用点位置有关。（）

四、计算题（每小题10分，共30分。请写出必要的文字说明、方程式和计算过程。）

1.一质点在平面内运动，其运动方程为：x=t2+2t,y=4t-3t2（其中x、y单位为米，t单位为秒）。求该质点在t=2秒时的速度大小和加速度大小。

2.一刚体绕定点O做运动，某瞬时其角速度矢量为ω=2i+3j-4k（单位为弧度/秒），角加速度矢量α=i-2j+3k（单位为弧度/秒2）。求该瞬时刚体上离O点距离为5单位长、方向沿矢量r=2i+j-k的点的速度矢量和加速度矢量。

3.一飞行器在水平面内做半径为R的定常圆周飞行，飞行速度为V。飞行器坐标系的原点位于质心，x轴沿速度方向，z轴沿竖直方向。已知飞行器的滚转角为φ，俯仰角为θ。求飞行器的姿态角速度矢量ω的表达式（用φ和θ表示）。

五、简答题（每小题10分，共20分。请简要回答下列问题。）

1.简述科罗连科方程的物理意义及其与欧拉动力学方程的区别。

2.解释什么是飞行器的静稳定性和动稳定性，并简述判断静稳定性的基本方法。

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试卷答案

一、选择题

1.A

2.B

3.C

4.C

5.A

解析：

1.描述质点相对于惯性参考系的运动最常用的是惯性坐标系。

2.定常转动指角速度大小和方向都不变，此时角加速度为零，但角速度和角加速度方向相同。

3.科罗连科方程是描述绕定点运动刚体的动力学方程。

4.姿态角和角速度是描述飞行器姿态运动的常用参数。

5.静稳定性是指在外界干扰消失后，飞行器能自动恢复到原平衡状态的特性。

二、填空题

1.运动学方程

2.定轴转动；平动

3.飞行器速度方向；机体右方；机体上方

4.静稳定性；导数

5.小扰动；绕平衡状态

三、判断题

1.错误

解析：质点运动学分析只关心位置、速度、加速度等运动学量，与作用力无关。

2.错误

解析：刚体绕定点运动时，角速度矢量始终通过该固定点。

3.错误

解析