牵引计算测试题与答案解析

牵引计算测试题与答案解析

一、单选题

1.牵引计算中，机车牵引力的计算公式为（）（1分）A.F=m·aB.F=MaC.F=k·GD.F=P·η【答案】D【解析】机车牵引力计算公式为F=P·η，其中P为机车功率，η为效率

2.在铁路牵引计算中，坡度阻力与（）有关（1分）A.车辆重量B.车辆速度C.车辆类型D.轨道材料【答案】A【解析】坡度阻力与车辆重量成正比，计算公式为F_h=G·i，其中G为车辆重量，i为坡度

3.牵引计算中，粘着力的计算公式为（）（1分）A.F_μ=μ·GB.F_μ=μ·PC.F_μ=μ·FD.F_μ=μ·k【答案】A【解析】粘着力计算公式为F_μ=μ·G，其中μ为粘着系数，G为车辆重量

4.在牵引计算中，曲线阻力主要与（）有关（1分）A.车辆重量B.车辆速度C.曲线半径D.轨道材料【答案】C【解析】曲线阻力与曲线半径成反比，计算公式为F_θ=G·v²/C，其中C为曲线半径

5.牵引计算中，制动力的计算公式为（）（1分）A.F_b=m·aB.F_b=MaC.F_b=k·GD.F_b=P·η【答案】A【解析】制动力计算公式为F_b=m·a，其中m为车辆质量，a为减速度

6.在铁路牵引计算中，机车牵引力的最大值为（）（1分）A.粘着力B.坡度阻力C.曲线阻力D.风阻力【答案】A【解析】机车牵引力的最大值为粘着力，即F_μ=μ·G

7.牵引计算中，坡度阻力的方向总是（）（1分）A.向上B.向下C.水平D.垂直【答案】B【解析】坡度阻力的方向总是与车辆运动方向相反，即向下

8.在牵引计算中，风阻力的计算公式为（）（1分）A.F_w=C_d·A·v²B.F_w=μ·GC.F_w=G·iD.F_w=μ·P【答案】A【解析】风阻力计算公式为F_w=C_d·A·v²，其中C_d为空气阻力系数，A为迎风面积，v为风速

9.牵引计算中，车辆重量通常用（）表示（1分）A.mB.MC.GD.P【答案】C【解析】车辆重量通常用G表示，单位为牛顿

10.在牵引计算中，机车功率的单位为（）（1分）A.牛顿B.瓦特C.千瓦D.焦耳【答案】C【解析】机车功率的单位为千瓦

二、多选题（每题4分，共20分）

1.以下哪些属于牵引计算中的阻力类型？（）A.坡度阻力B.曲线阻力C.风阻力D.粘着力E.制动力【答案】A、B、C、E【解析】牵引计算中的阻力类型包括坡度阻力、曲线阻力、风阻力和制动力，粘着力是牵引力的限制因素

2.以下哪些因素会影响机车牵引力？（）A.机车功率B.机车效率C.车辆重量D.粘着系数E.轨道材料【答案】A、B、C、D【解析】机车牵引力受机车功率、效率、车辆重量和粘着系数影响，轨道材料主要影响摩擦力

3.牵引计算中，以下哪些公式是正确的？（）A.F=m·aB.F_μ=μ·GC.F_h=G·iD.F_w=C_d·A·v²E.F_b=Ma【答案】B、C、D【解析】粘着力公式F_μ=μ·G，坡度阻力公式F_h=G·i，风阻力公式F_w=C_d·A·v²是正确的

4.牵引计算中，以下哪些因素会影响曲线阻力？（）A.车辆重量B.车辆速度C.曲线半径D.粘着系数E.轨道材料【答案】B、C【解析】曲线阻力受车辆速度和曲线半径影响，与车辆重量和粘着系数无关

5.牵引计算中，以下哪些因素会影响风阻力？（）A.车辆重量B.车辆速度C.曲线半径D.粘着系数E.轨道材料【答案】B【解析】风阻力仅受车辆速度影响，与其他因素无关

三、填空题

1.牵引计算中，机车牵引力的计算公式为F=P·η，其中P表示______，η表示______（4分）【答案】机车功率；效率

2.牵引计算中，坡度阻力的计算公式为F_h=G·i，其中G表示______，i表示______（4分）【答案】车辆重量；坡度

3.牵引计算中，粘着力的计算公式为F_μ=μ·G，其中μ表示______，G表示______（4分）【答案】粘着系数；车辆重量

4.牵引计算中，曲线阻力的计算公式为F_θ=G·v²/C，其中G表示______，v表示______，C表示______（4分）【答案】车辆重量；车辆速度；曲线半径

5.牵引计算中，风阻力的计算公式为F_w=C_d·A·v²，其中C_d表示______，A表示______，v表示______（4分）【答案】空气阻力系数；迎风面积；风速

四、判断题

1.牵引计算中，机车牵引力的最大值为粘着力（）（2分）【答案】（√）【解析】机车牵引力的最大值为粘着力，即F_μ=μ·G

2.牵引计算中，坡度阻力的方向总是与车辆运动方向相反（）（2分）【答案】（√）【解析】坡度阻力的方向总是与车辆运动方向相反，即向下

3.牵引计算中，风阻力与车辆速度成正比（）（2分）【答案】（√）【解析】风阻力与车辆速度的平方成正比，计算公式为F_w=C_d·A·v²

4.牵引计算中，曲线阻力与曲线半径成正比（）（2分）【答案】（×）【解析】曲线阻力与曲线半径成反比，计算公式为F_θ=G·v²/C

5.牵引计算中，制动力的方向总是与车辆运动方向相同（）（2分）【答案】（×）【解析】制动力的方向总是与车辆运动方向相反

五、简答题

1.简述牵引计算中粘着力的概念及其影响因素（5分）【答案】粘着力是指机车轮缘与钢轨之间的最大摩擦力，是机车牵引力的限制因素影响因素包括粘着系数和车辆重量粘着系数受轨面状态、轮轨材料等因素影响，车辆重量直接影响粘着力的大小

2.简述牵引计算中坡度阻力的概念及其计算公式（5分）【答案】坡度阻力是指车辆在坡道上运动时受到的沿坡度方向的阻力计算公式为F_h=G·i，其中G为车辆重量，i为坡度坡度阻力与车辆重量和坡度成正比

3.简述牵引计算中曲线阻力的概念及其影响因素（5分）【答案】曲线阻力是指车辆在曲线上运动时受到的附加阻力影响因素包括车辆速度和曲线半径曲线阻力与车辆速度的平方成正比，与曲线半径成反比计算公式为F_θ=G·v²/C，其中G为车辆重量，v为车辆速度，C为曲线半径

六、分析题

1.分析牵引计算中各种阻力的来源及其对车辆运动的影响（10分）【答案】牵引计算中，各种阻力来源及其对车辆运动的影响如下

（1）坡度阻力来源于车辆重量在坡度方向上的分力，与车辆重量和坡度成正比，方向与车辆运动方向相反，影响车辆上坡时的加速度

（2）曲线阻力来源于车辆在曲线上运动时受到的离心力，与车辆速度的平方和曲线半径成反比，方向与车辆运动方向相反，影响车辆在曲线上的稳定性

（3）风阻力来源于车辆运动时受到的空气阻力，与车辆速度的平方和迎风面积成正比，方向与车辆运动方向相反，影响车辆高速运动时的能耗

（4）制动力来源于制动系统产生的阻力，与车辆质量和减速度成正比，方向与车辆运动方向相同，影响车辆减速和停车

2.分析牵引计算中机车牵引力的限制因素及其在实际应用中的意义（10分）【答案】牵引计算中，机车牵引力的限制因素主要包括粘着力和坡度阻力粘着力是机车轮缘与钢轨之间的最大摩擦力，是机车牵引力的上限坡度阻力是车辆在坡道上运动时受到的阻力，与车辆重量和坡度成正比在实际应用中，需要考虑这些限制因素，以确保机车能够安全、高效地运行例如，在设计铁路线路时，需要根据机车性能和线路坡度，合理选择机车和线路参数，以确保列车能够顺利通过坡道

七、综合应用题

1.某机车功率为1000千瓦，效率为

0.8，车辆重量为50000牛顿，行驶在坡度为5%的坡道上，车速为60公里/小时假设粘着系数为

0.4，风阻力系数为

0.1，迎风面积为10平方米试计算该机车在坡道上行驶时的牵引力、坡度阻力、风阻力和总阻力（25分）【答案】

（1）牵引力计算F=P·η=1000×10³瓦特×

0.8=800000牛顿

（2）坡度阻力计算F_h=G·i=50000牛顿×5%=2500牛顿

（3）风阻力计算F_w=C_d·A·v²=

0.1×10平方米×60公里/小时×1000米/小时×1小时/3600秒²=

0.1×10×

16.67米/秒²=

277.78牛顿

（4）总阻力计算总阻力=坡度阻力+风阻力=2500牛顿+

277.78牛顿=

2777.78牛顿

（5）粘着力计算F_μ=μ·G=

0.4×50000牛顿=20000牛顿由于牵引力800000牛顿大于粘着力20000牛顿，机车能够正常行驶实际牵引力受粘着力限制，为20000牛顿

八、标准答案

一、单选题

1.D

2.A

3.A

4.C

5.A

6.A

7.B

8.A

9.C

10.C

二、多选题

1.A、B、C、E

2.A、B、C、D

3.B、C、D

4.B、C

5.B

三、填空题

1.机车功率；效率

2.车辆重量；坡度

3.粘着系数；车辆重量

4.车辆重量；车辆速度；曲线半径

5.空气阻力系数；迎风面积；风速

四、判断题

1.（√）

2.（√）

3.（√）

4.（×）

5.（×）

五、简答题

1.粘着力是指机车轮缘与钢轨之间的最大摩擦力，是机车牵引力的限制因素影响因素包括粘着系数和车辆重量粘着系数受轨面状态、轮轨材料等因素影响，车辆重量直接影响粘着力的大小

2.坡度阻力是指车辆在坡道上运动时受到的沿坡度方向的阻力计算公式为F_h=G·i，其中G为车辆重量，i为坡度坡度阻力与车辆重量和坡度成正比

3.曲线阻力是指车辆在曲线上运动时受到的附加阻力影响因素包括车辆速度和曲线半径曲线阻力与车辆速度的平方成正比，与曲线半径成反比计算公式为F_θ=G·v²/C，其中G为车辆重量，v为车辆速度，C为曲线半径

六、分析题

1.牵引计算中，各种阻力来源及其对车辆运动的影响如下

（1）坡度阻力来源于车辆重量在坡度方向上的分力，与车辆重量和坡度成正比，方向与车辆运动方向相反，影响车辆上坡时的加速度

（2）曲线阻力来源于车辆在曲线上运动时受到的离心力，与车辆速度的平方和曲线半径成反比，方向与车辆运动方向相反，影响车辆在曲线上的稳定性

（3）风阻力来源于车辆运动时受到的空气阻力，与车辆速度的平方和迎风面积成正比，方向与车辆运动方向相反，影响车辆高速运动时的能耗

（4）制动力来源于制动系统产生的阻力，与车辆质量和减速度成正比，方向与车辆运动方向相同，影响车辆减速和停车

2.牵引计算中，机车牵引力的限制因素主要包括粘着力和坡度阻力粘着力是机车轮缘与钢轨之间的最大摩擦力，是机车牵引力的上限坡度阻力是车辆在坡道上运动时受到的阻力，与车辆重量和坡度成正比在实际应用中，需要考虑这些限制因素，以确保机车能够安全、高效地运行例如，在设计铁路线路时，需要根据机车性能和线路坡度，合理选择机车和线路参数，以确保列车能够顺利通过坡道

七、综合应用题

1.牵引力计算F=P·η=1000×10³瓦特×

0.8=800000牛顿坡度阻力计算F_h=G·i=50000牛顿×5%=2500牛顿风阻力计算F_w=C_d·A·v²=

0.1×10平方米×60公里/小时×1000米/小时×1小时/3600秒²=

0.1×10×

16.67米/秒²=

277.78牛顿总阻力计算总阻力=坡度阻力+风阻力=2500牛顿+

277.78牛顿=

2777.78牛顿粘着力计算F_μ=μ·G=

0.4×50000牛顿=20000牛顿实际牵引力受粘着力限制，为20000牛顿。