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。

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1.简单
k = 0.25 m200 → 1900 rpm70 kg

质量为 70 kg、回转半径为 0.25 m 的飞轮,从 200 rpm 匀加速到 1900 rpm。 这需要 5 s。忽略摩擦,求所需的恒定转矩 T。

m = 70 kgk = 0.25 mn1 = 200 rpmn2 = 1900 rpmt = 5 s
T = N·m
2.简单
R = 0.4 mn = 700 rpm150 kg

飞轮是一个质量为 150 kg、半径为 0.4 m 的均匀实心圆盘。 它以 700 rpm 转动。求它的动能 Ek,单位 kJ。

M = 150 kgR = 0.4 mn = 700 rpm
Ek = kJ
3.中等
ω = ?L = 1.9 mm = 7.5 kg

质量为 7.5 kg、长为 1.9 m 的均匀细杆一端铰接,在水平位置从静止释放。 忽略摩擦,取 g = 9.81 m/s²。 求杆摆过竖直位置时的角速度 ω。

m = 7.5 kgL = 1.9 mg = 9.81 m/s²
ω = rad/s
4.中等
ω = ?L = 1.2 mm = 10 kg

质量为 10 kg、长为 1.2 m 的均匀细杆一端铰接,在水平位置从静止释放。 忽略摩擦,取 g = 9.81 m/s²。 求杆摆过竖直位置时的角速度 ω。

m = 10 kgL = 1.2 mg = 9.81 m/s²
ω = rad/s
5.困难
θ = 20°as = 3 m

一个空心球沿与水平面成 20° 的斜面无滑动地滚下。取 g = 9.81 m/s²。 它从静止开始。沿斜面滚下 3 m 需要多长时间 t?

θ = 20°I = (2/3)·m·r²g = 9.81 m/s²s = 3 m
t = s
6.困难
8 m/sω

一个质量为 4.5 kg 的薄圆环以 8 m/s 的速度无滑动地滚动。 求它的总动能 Ek。

m = 4.5 kgv = 8 m/sI = m·r²
Ek = J

答案

  1. 1. T = 155.8 N·m
  2. 2. Ek = 32.24 kJ
  3. 3. ω = 3.936 rad/s
  4. 4. ω = 4.952 rad/s
  5. 5. t = 1.726 s
  6. 6. Ek = 288 J

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