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。

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1.简单
R = 0.5 mn = 2000 rpm200 kg

飞轮是一个质量为 200 kg、半径为 0.5 m 的均匀实心圆盘。 它以 2000 rpm 转动。求它的动能 Ek，单位 kJ。

M = 200 kgR = 0.5 mn = 2000 rpm
Ek = kJ
2.简单
Or = 0.1 mL = 1.4 m1.5 m3.5 kg4.5 kg

一个摆由一根均匀细杆（3.5 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 = 3.5 kgL = 1.4 mmsphere = 4.5 kgr = 0.1 md = 1.5 m
IO = kg·m²
3.中等
0 → 700 rpmI = 23 kg·m²

一台电动机用 50 s 把转动惯量为 23 kg·m² 的飞轮从静止加速到 700 rpm。忽略损耗，求它输出的平均功率 Pavg，单位 kW。

I = 23 kg·m²n = 700 rpmt = 50 s
Pavg = kW
4.中等
8.5 kgaαM = 14 kgR = 0.35 m

一个 8.5 kg 的物块悬挂在绕过滑轮的轻绳上，滑轮是质量为 14 kg、半径为 0.35 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。 求绳中的张力 T。

m = 8.5 kgM = 14 kgR = 0.35 mg = 9.81 m/s²
T = N
5.困难
θ = 15°a

一个实心圆柱沿与水平面成 15° 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 = 15°I = ½·m·r²g = 9.81 m/s²
μs =
6.困难
9.5 m/sω

一个质量为 10.5 kg 的实心圆柱以 9.5 m/s 的速度无滑动地滚动。 转动动能占总动能的百分之几 p？

m = 10.5 kgv = 9.5 m/sI = ½·m·r²
p = %

答案

  1. 1. Ek = 548.3 kJ
  2. 2. IO = 12.43 kg·m²
  3. 3. Pavg = 1.236 kW
  4. 4. T = 37.66 N
  5. 5. μs = 0.08932
  6. 6. p = 33.33 %

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