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
L = 0.5 mGOd = 0.05 mm = 4.5 kg

质量为 4.5 kg、长为 0.5 m 的均匀细杆绕垂直于杆的轴 O 转动，该轴距其质心 G 为 0.05 m。求它对该轴的质量转动惯量 IO。

m = 4.5 kgL = 0.5 md = 0.05 m
IO = kg·m²
2.简单
k = 0.6 m0 → 800 rpm80 kg

质量为 80 kg、回转半径为 0.6 m 的飞轮，从静止匀加速到 800 rpm。 驱动转矩为恒定的 600 N·m，摩擦可以忽略。这需要多长时间 t？

m = 80 kgk = 0.6 mn1 = 0 rpmn2 = 800 rpmT = 600 N·m
t = s
3.中等
L = 1.8 mm = 2.5 kgα

质量为 2.5 kg、长为 1.8 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 = 2.5 kgL = 1.8 mg = 9.81 m/s²
atip = m/s²
4.中等
0 → 2600 rpmI = 20.5 kg·m²

一台电动机用 38 s 把转动惯量为 20.5 kg·m² 的飞轮从静止加速到 2600 rpm。忽略损耗，求它输出的平均功率 Pavg，单位 kW。

I = 20.5 kg·m²n = 2600 rpmt = 38 s
Pavg = kW
5.困难
200 m/s5 g0.36 mL = 0.9 m8.5 kg

质量为 8.5 kg、长为 0.9 m 的均匀细杆，从无摩擦的上端枢轴处静止悬挂。一颗 5 g 的子弹以 200 m/s 的速度水平击中杆上枢轴下方 0.36 m 处并留在杆中。 求撞击后瞬间杆的角速度 ω。

M = 8.5 kgL = 0.9 mm = 5 gv = 200 m/sd = 0.36 m
ω = rad/s
6.困难
3 m/sω

一个质量为 18 kg 的薄圆环以 3 m/s 的速度无滑动地滚动。 求它的总动能 Ek。

m = 18 kgv = 3 m/sI = m·r²
Ek = J

答案

  1. 1. IO = 0.105 kg·m²
  2. 2. t = 4.021 s
  3. 3. atip = 14.71 m/s²
  4. 4. Pavg = 20 kW
  5. 5. ω = 0.1568 rad/s
  6. 6. Ek = 162 J

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