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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1.简单
R = 0.5 mn = 1200 rpm70 kg

飞轮是一个质量为 70 kg、半径为 0.5 m 的均匀实心圆盘。 它以 1200 rpm 转动。求它的动能 Ek，单位 kJ。

M = 70 kgR = 0.5 mn = 1200 rpm
Ek = kJ
2.简单
Or = 0.15 mL = 0.9 m1.05 m4 kg3.5 kg

一个摆由一根均匀细杆（4 kg，长 0.9 m）组成，杆的上端 O 为枢轴，杆的下端固定着一个质量为 3.5 kg、半径为 0.15 m 的实心球。球心在 O 下方 1.05 m 处。 求摆对 O 的质量转动惯量 IO。

mrod = 4 kgL = 0.9 mmsphere = 3.5 kgr = 0.15 md = 1.05 m
IO = kg·m²
3.中等
v = ?L = 1.8 mm = 2.5 kg

质量为 2.5 kg、长为 1.8 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 = 2.5 kgL = 1.8 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
4.中等
L = 0.6 mm = 18.5 kgα

质量为 18.5 kg、长为 0.6 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。 求释放瞬间自由端的加速度 atip。

m = 18.5 kgL = 0.6 mg = 9.81 m/s²
atip = m/s²
5.困难
圆盘: 30 kg圆环: 14 kgn1​ = 150 rpm

一个均匀实心圆盘（质量 30 kg，半径 0.1 m）绕无摩擦的竖直轴以 150 rpm 自由旋转。一个质量为 14 kg、半径相同的薄圆环从静止状态落到它上面，圆心对准转轴，两者很快一起旋转。 在这个过程中损失了多少动能 ΔE？

Mdisc = 30 kgMring = 14 kgR = 0.1 mn1 = 150 rpm
ΔE = J
6.困难
θ = 35°a

一个空心球沿与水平面成 35° 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 = 35°I = (2/3)·m·r²g = 9.81 m/s²
μs =

答案

  1. 1. Ek = 69.09 kJ
  2. 2. IO = 4.97 kg·m²
  3. 3. v = 7.278 m/s
  4. 4. atip = 14.71 m/s²
  5. 5. ΔE = 8.934 J
  6. 6. μs = 0.2801

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