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
k = 0.45 m0 → 1700 rpm170 kg

质量为 170 kg、回转半径为 0.45 m 的飞轮，从静止匀加速到 1700 rpm。 这需要 30 s。忽略摩擦，求所需的恒定转矩 T。

m = 170 kgk = 0.45 mn1 = 0 rpmn2 = 1700 rpmt = 30 s
T = N·m
2.简单
k = 0.25 mn = 1900 rpm140 kg

质量为 140 kg 的飞轮，绕其轴的回转半径为 0.25 m。 它以 1900 rpm 转动。求它的动能 Ek，单位 kJ。

M = 140 kgk = 0.25 mn = 1900 rpm
Ek = kJ
3.中等
ω = ?L = 1.4 mm = 5.5 kg

质量为 5.5 kg、长为 1.4 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 = 5.5 kgL = 1.4 mg = 9.81 m/s²
ω = rad/s
4.中等
n = 2900 rpmTb​ = 95 N·mI = 38.5 kg·m²

转动惯量为 38.5 kg·m² 的飞轮以 2900 rpm 转动。制动器施加 95 N·m 的恒定摩擦转矩。 它需要多长时间 t 才能停下？

I = 38.5 kg·m²n = 2900 rpmTb = 95 N·m
t = s
5.困难
θ = 20°a

一个实心圆柱沿与水平面成 20° 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 = 20°I = ½·m·r²g = 9.81 m/s²
μs =
6.困难
0.9 m0.3 mn1​ = 50 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 0.9 m。人和转盘单独对转轴的转动惯量为 2 kg·m²。他们以 50 rpm 转动，然后把哑铃收到距转轴 0.3 m 处。把哑铃看作质点。求新的转速 n2，单位 rpm。

I0 = 2 kg·m²m = 2 × 4.5 kgr1 = 0.9 mr2 = 0.3 mn1 = 50 rpm
n2 = rpm

答案

  1. 1. T = 204.3 N·m
  2. 2. Ek = 173.2 kJ
  3. 3. ω = 4.585 rad/s
  4. 4. t = 123.1 s
  5. 5. μs = 0.1213
  6. 6. n2 = 165.3 rpm

完整分步解答：请在 examproblems.com 上练习本主题。