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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姓名: ____________________   日期: ____________

1.简单
k = 0.15 m0 → 1700 rpm130 kg

质量为 130 kg、回转半径为 0.15 m 的飞轮，从静止匀加速到 1700 rpm。 驱动转矩为恒定的 21 N·m，摩擦可以忽略。这需要多长时间 t？

m = 130 kgk = 0.15 mn1 = 0 rpmn2 = 1700 rpmT = 21 N·m
t = s
2.简单
k = 0.25 m0 → 1000 rpm80 kg

质量为 80 kg、回转半径为 0.25 m 的飞轮，从静止匀加速到 1000 rpm。 驱动转矩为恒定的 87 N·m，摩擦可以忽略。这需要多长时间 t？

m = 80 kgk = 0.25 mn1 = 0 rpmn2 = 1000 rpmT = 87 N·m
t = s
3.中等
v = ?L = 1.5 mm = 6 kg

质量为 6 kg、长为 1.5 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自由端的速度 v。

m = 6 kgL = 1.5 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
4.中等
n = 2700 rpmP = 44 kW

一根轴在 2700 rpm 时传递 44 kW。求轴中的转矩 T。

P = 44 kWn = 2700 rpm
T = N·m
5.困难
0.65 m0.25 mn1​ = 20 rpm

一个人站在无摩擦的转盘上，每只手各拿一个 1.5 kg 的哑铃，距转轴 0.65 m。人和转盘单独对转轴的转动惯量为 2.5 kg·m²。他们以 20 rpm 转动，然后把哑铃收到距转轴 0.25 m 处。把哑铃看作质点。求新的转速 n2，单位 rpm。

I0 = 2.5 kg·m²m = 2 × 1.5 kgr1 = 0.65 mr2 = 0.25 mn1 = 20 rpm
n2 = rpm
6.困难
θ = 10°vs = 3 m

一个空心球从静止开始，沿与水平面成 10° 的斜面无滑动地滚下。取 g = 9.81 m/s²。 它的半径为 0.35 m。求它沿斜面滚过 3 m 后的角速度 ω。

θ = 10°s = 3 mI = (2/3)·m·r²g = 9.81 m/s²r = 0.35 m
ω = rad/s

答案

  1. 1. t = 24.8 s
  2. 2. t = 6.018 s
  3. 3. v = 6.644 m/s
  4. 4. T = 155.6 N·m
  5. 5. n2 = 28.04 rpm
  6. 6. ω = 7.075 rad/s

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