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
k = 0.5 m800 → 1600 rpm70 kg

质量为 70 kg、回转半径为 0.5 m 的飞轮，从 800 rpm 匀加速到 1600 rpm。 这需要 25 s。忽略摩擦，求所需的恒定转矩 T。

m = 70 kgk = 0.5 mn1 = 800 rpmn2 = 1600 rpmt = 25 s
T = N·m
2.简单
k = 0.3 mn = 1300 rpm50 kg

质量为 50 kg 的飞轮，绕其轴的回转半径为 0.3 m。 它以 1300 rpm 转动。求它的动能 Ek，单位 kJ。

M = 50 kgk = 0.3 mn = 1300 rpm
Ek = kJ
3.中等
2 kgaαM = 10 kgR = 0.15 m

一个 2 kg 的物块悬挂在绕过滑轮的轻绳上，滑轮是质量为 10 kg、半径为 0.15 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。 求物块下落 5 m 后的速度 v。

m = 2 kgM = 10 kgR = 0.15 mg = 9.81 m/s²h = 5 m
v = m/s
4.中等
n = 1100 rpmTb​ = 195 N·mI = 14.5 kg·m²

转动惯量为 14.5 kg·m² 的飞轮以 1100 rpm 转动。制动器施加 195 N·m 的恒定摩擦转矩。 它需要多长时间 t 才能停下？

I = 14.5 kg·m²n = 1100 rpmTb = 195 N·m
t = s
5.困难
0.9 m0.3 mn1​ = 35 rpm

一个人站在无摩擦的转盘上，每只手各拿一个 5.5 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 2.5 kg·m²。他们以 35 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 = 2.5 kg·m²m = 2 × 5.5 kgr1 = 0.9 mr2 = 0.3 mn1 = 35 rpm
n2 = rpm
6.困难
θ = 10°vs = 6 m

一个薄圆环从静止开始，沿与水平面成 10° 的斜面无滑动地滚下。取 g = 9.81 m/s²。 求它沿斜面滚过 6 m 后的速度 v。

θ = 10°s = 6 mI = m·r²g = 9.81 m/s²
v = m/s

答案

  1. 1. T = 58.64 N·m
  2. 2. Ek = 41.7 kJ
  3. 3. v = 5.294 m/s
  4. 4. t = 8.566 s
  5. 5. n2 = 114.4 rpm
  6. 6. v = 3.197 m/s

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