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 = 0.2 m0 → 800 rpm170 kg

质量为 170 kg、回转半径为 0.2 m 的飞轮，从静止匀加速到 800 rpm。 驱动转矩为恒定的 52 N·m，摩擦可以忽略。这需要多长时间 t？

m = 170 kgk = 0.2 mn1 = 0 rpmn2 = 800 rpmT = 52 N·m
t = s
2.简单
L = 3 mGOd = 0.65 mm = 2 kg

质量为 2 kg、长为 3 m 的均匀细杆绕垂直于杆的轴 O 转动，该轴距其质心 G 为 0.65 m。求它对该轴的质量转动惯量 IO。

m = 2 kgL = 3 md = 0.65 m
IO = kg·m²
3.中等
8 kgaαM = 4.5 kgR = 0.2 m

一个 8 kg 的物块悬挂在绕过滑轮的轻绳上，滑轮是质量为 4.5 kg、半径为 0.2 m 的均匀实心圆盘，在无摩擦的水平轴上转动。物块从静止释放。取 g = 9.81 m/s²。 求滑轮的角加速度 α。

m = 8 kgM = 4.5 kgR = 0.2 mg = 9.81 m/s²
α = rad/s²
4.中等
n = 800 rpmTb​ = 95 N·mI = 3 kg·m²

转动惯量为 3 kg·m² 的飞轮以 800 rpm 转动。制动器施加 95 N·m 的恒定摩擦转矩。 飞轮在停下之前转过多少圈 N？

I = 3 kg·m²n = 800 rpmTb = 95 N·m
N = rev
5.困难
θ = 30°as = 2.5 m

一个实心圆柱沿与水平面成 30° 的斜面无滑动地滚下。取 g = 9.81 m/s²。 它从静止开始。沿斜面滚下 2.5 m 需要多长时间 t？

θ = 30°I = ½·m·r²g = 9.81 m/s²s = 2.5 m
t = s
6.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 2 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 1.5 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 = 1.5 kg·m²m = 2 × 2 kgr1 = 0.65 mr2 = 0.25 mn1 = 20 rpm
n2 = rpm

答案

  1. 1. t = 10.96 s
  2. 2. IO = 2.345 kg·m²
  3. 3. α = 38.28 rad/s²
  4. 4. N = 17.64 rev
  5. 5. t = 1.237 s
  6. 6. n2 = 36.46 rpm

完整分步解答：请在 examproblems.com 上练习本主题。