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
L = 2.5 mGOd = 0.4 mm = 10.5 kg

质量为 10.5 kg、长为 2.5 m 的均匀细杆绕垂直于杆的轴 O 转动,该轴距其质心 G 为 0.4 m。求它对该轴的质量转动惯量 IO。

m = 10.5 kgL = 2.5 md = 0.4 m
IO = kg·m²
2.简单
k = 0.2 mn = 700 rpm90 kg

质量为 90 kg 的飞轮,绕其轴的回转半径为 0.2 m。 它以 700 rpm 转动。求它的动能 Ek,单位 kJ。

M = 90 kgk = 0.2 mn = 700 rpm
Ek = kJ
3.中等
0 → 2000 rpmI = 29 kg·m²

一台电动机用 54 s 把转动惯量为 29 kg·m² 的飞轮从静止加速到 2000 rpm。忽略损耗,求它输出的平均功率 Pavg,单位 kW。

I = 29 kg·m²n = 2000 rpmt = 54 s
Pavg = kW
4.中等
L = 1.2 mm = 12 kgα

质量为 12 kg、长为 1.2 m 的均匀细杆一端铰接,保持水平。从静止释放。取 g = 9.81 m/s²。 求释放瞬间销钉对杆的竖直力 R。

m = 12 kgL = 1.2 mg = 9.81 m/s²
R = N
5.困难
θ = 10°vs = 7 m

一个薄圆环从静止开始,沿与水平面成 10° 的斜面无滑动地滚下。取 g = 9.81 m/s²。 求它沿斜面滚过 7 m 后的速度 v。

θ = 10°s = 7 mI = m·r²g = 9.81 m/s²
v = m/s
6.困难
θ = 15°vs = 3 m

一个薄圆环从静止开始,沿与水平面成 15° 的斜面无滑动地滚下。取 g = 9.81 m/s²。 求它沿斜面滚过 3 m 后的速度 v。

θ = 15°s = 3 mI = m·r²g = 9.81 m/s²
v = m/s

答案

  1. 1. IO = 7.149 kg·m²
  2. 2. Ek = 9.672 kJ
  3. 3. Pavg = 11.78 kW
  4. 4. R = 29.43 N
  5. 5. v = 3.453 m/s
  6. 6. v = 2.76 m/s

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