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 = 0.35 mn = 1900 rpm140 kg

质量为 140 kg 的飞轮，绕其轴的回转半径为 0.35 m。 它以 1900 rpm 转动。求它的动能 Ek，单位 kJ。

M = 140 kgk = 0.35 mn = 1900 rpm
Ek = kJ
2.简单
Or = 0.1 mL = 0.5 m0.6 m0.5 kg4 kg

一个摆由一根均匀细杆（0.5 kg，长 0.5 m）组成，杆的上端 O 为枢轴，杆的下端固定着一个质量为 4 kg、半径为 0.1 m 的实心球。球心在 O 下方 0.6 m 处。 求摆对 O 的质量转动惯量 IO。

mrod = 0.5 kgL = 0.5 mmsphere = 4 kgr = 0.1 md = 0.6 m
IO = kg·m²
3.中等
n = 1300 rpmTb​ = 85 N·mI = 10 kg·m²

转动惯量为 10 kg·m² 的飞轮以 1300 rpm 转动。制动器施加 85 N·m 的恒定摩擦转矩。 飞轮在停下之前转过多少圈 N？

I = 10 kg·m²n = 1300 rpmTb = 85 N·m
N = rev
4.中等
L = 1.7 mm = 2 kgα

质量为 2 kg、长为 1.7 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。 求释放瞬间的角加速度 α。

m = 2 kgL = 1.7 mg = 9.81 m/s²
α = rad/s²
5.困难
8 m/sω

一个质量为 5 kg 的空心球以 8 m/s 的速度无滑动地滚动。 求它的总动能 Ek。

m = 5 kgv = 8 m/sI = (2/3)·m·r²
Ek = J
6.困难
圆盘: 6 kg圆环: 20 kgn1​ = 1200 rpm

一个均匀实心圆盘（质量 6 kg，半径 0.15 m）绕无摩擦的竖直轴以 1200 rpm 自由旋转。一个质量为 20 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。 求它们共同的转速 n2，单位 rpm。

Mdisc = 6 kgMring = 20 kgR = 0.15 mn1 = 1200 rpm
n2 = rpm

答案

  1. 1. Ek = 339.5 kJ
  2. 2. IO = 1.498 kg·m²
  3. 3. N = 173.5 rev
  4. 4. α = 8.656 rad/s²
  5. 5. Ek = 266.7 J
  6. 6. n2 = 156.5 rpm

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