刚体转动练习卷（附答案）

免费可打印的刚体转动练习卷：6 道题，从简单到考试水平，附答案。可打印或另存为 PDF。

新练习卷在线练习，附提示

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1.简单
k = 0.2 m0 → 1100 rpm60 kg

质量为 60 kg、回转半径为 0.2 m 的飞轮，从静止匀加速到 1100 rpm。 驱动转矩为恒定的 35 N·m，摩擦可以忽略。这需要多长时间 t？

m = 60 kgk = 0.2 mn1 = 0 rpmn2 = 1100 rpmT = 35 N·m
t = s
2.简单
k = 0.45 mn = 2700 rpm170 kg

质量为 170 kg 的飞轮，绕其轴的回转半径为 0.45 m。 它以 2700 rpm 转动。求它的动能 Ek，单位 kJ。

M = 170 kgk = 0.45 mn = 2700 rpm
Ek = kJ
3.中等
5 kgaαM = 12 kgR = 0.25 m

一个 5 kg 的物块悬挂在绕过滑轮的轻绳上，滑轮是质量为 12 kg、半径为 0.25 m 的均匀实心圆盘，在无摩擦的水平轴上转动。物块从静止释放。取 g = 9.81 m/s²。 求滑轮的角加速度 α。

m = 5 kgM = 12 kgR = 0.25 mg = 9.81 m/s²
α = rad/s²
4.中等
0 → 2800 rpmI = 32 kg·m²

一台电动机用 40 s 把转动惯量为 32 kg·m² 的飞轮从静止加速到 2800 rpm。忽略损耗，求它输出的平均功率 Pavg，单位 kW。

I = 32 kg·m²n = 2800 rpmt = 40 s
Pavg = kW
5.困难
θ = 20°vs = 9.5 m

一个实心球从静止开始，沿与水平面成 20° 的斜面无滑动地滚下。取 g = 9.81 m/s²。 它的半径为 0.4 m。求它沿斜面滚过 9.5 m 后的角速度 ω。

θ = 20°s = 9.5 mI = (2/5)·m·r²g = 9.81 m/s²r = 0.4 m
ω = rad/s
6.困难
θ = 35°a

一个薄圆环沿与水平面成 35° 的斜面无滑动地滚下。取 g = 9.81 m/s²。 求防止它打滑所需的最小静摩擦因数 μs。

θ = 35°I = m·r²g = 9.81 m/s²
μs =

答案

  1. 1. t = 7.899 s
  2. 2. Ek = 1376 kJ
  3. 3. α = 17.84 rad/s²
  4. 4. Pavg = 34.39 kW
  5. 5. ω = 16.87 rad/s
  6. 6. μs = 0.3501

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