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

教师请注意： 可免费打印、复印并在课堂上使用。每份新练习题都有新的数值和独立的答案。欢迎在课程页面添加指向 ExamProblems 的链接。

姓名: ____________________   日期: ____________

1.简单
Or = 0.1 mL = 1.4 m1.5 m4.5 kg4.5 kg

一个摆由一根均匀细杆（4.5 kg，长 1.4 m）组成，杆的上端 O 为枢轴，杆的下端固定着一个质量为 4.5 kg、半径为 0.1 m 的实心球。球心在 O 下方 1.5 m 处。 求摆对 O 的质量转动惯量 IO。

mrod = 4.5 kgL = 1.4 mmsphere = 4.5 kgr = 0.1 md = 1.5 m
IO = kg·m²
2.简单
k = 0.15 m700 → 1800 rpm110 kg

质量为 110 kg、回转半径为 0.15 m 的飞轮，从 700 rpm 匀加速到 1800 rpm。 这需要 22 s。忽略摩擦，求所需的恒定转矩 T。

m = 110 kgk = 0.15 mn1 = 700 rpmn2 = 1800 rpmt = 22 s
T = N·m
3.中等
n = 2300 rpmP = 83 kW

一根轴在 2300 rpm 时传递 83 kW。求轴中的转矩 T。

P = 83 kWn = 2300 rpm
T = N·m
4.中等
L = 0.7 mm = 13 kgα

质量为 13 kg、长为 0.7 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 = 13 kgL = 0.7 mg = 9.81 m/s²
R = N
5.困难
0.7 m0.35 mn1​ = 20 rpm

一个人站在无摩擦的转盘上，每只手各拿一个 4.5 kg 的哑铃，距转轴 0.7 m。人和转盘单独对转轴的转动惯量为 3 kg·m²。他们以 20 rpm 转动，然后把哑铃收到距转轴 0.35 m 处。把哑铃看作质点。求新的转速 n2，单位 rpm。

I0 = 3 kg·m²m = 2 × 4.5 kgr1 = 0.7 mr2 = 0.35 mn1 = 20 rpm
n2 = rpm
6.困难
280 m/s10 g0.6 mL = 1 m1 kgφ

质量为 1 kg、长为 1 m 的均匀细杆，从无摩擦的上端枢轴处静止悬挂。一颗 10 g 的子弹以 280 m/s 的速度水平击中杆上枢轴下方 0.6 m 处并留在杆中。 取 g = 9.81 m/s²。求杆摆动偏离竖直方向的最大角度 φ。

M = 1 kgL = 1 mm = 10 gv = 280 m/sd = 0.6 mg = 9.81 m/s²
φ = °

答案

  1. 1. IO = 13.08 kg·m²
  2. 2. T = 12.96 N·m
  3. 3. T = 344.6 N·m
  4. 4. R = 31.88 N
  5. 5. n2 = 36.12 rpm
  6. 6. φ = 81.01 °

完整分步解答：请在 examproblems.com 上练习本主题。