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
k = 0.35 m0 → 900 rpm10 kg

质量为 10 kg、回转半径为 0.35 m 的飞轮,从静止匀加速到 900 rpm。 这需要 29 s。忽略摩擦,求所需的恒定转矩 T。

m = 10 kgk = 0.35 mn1 = 0 rpmn2 = 900 rpmt = 29 s
T = N·m
2.简单
k = 0.2 mn = 2300 rpm110 kg

质量为 110 kg 的飞轮,绕其轴的回转半径为 0.2 m。 它以 2300 rpm 转动。求它的动能 Ek,单位 kJ。

M = 110 kgk = 0.2 mn = 2300 rpm
Ek = kJ
3.中等
L = 1.1 mm = 7 kgα

质量为 7 kg、长为 1.1 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 = 7 kgL = 1.1 mg = 9.81 m/s²
α = rad/s²
4.中等
10 kgaαM = 7.5 kgR = 0.3 m

一个 10 kg 的物块悬挂在绕过滑轮的轻绳上,滑轮是质量为 7.5 kg、半径为 0.3 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 2.5 m 后的速度 v。

m = 10 kgM = 7.5 kgR = 0.3 mg = 9.81 m/s²h = 2.5 m
v = m/s
5.困难
θ = 20°a

一个实心球沿与水平面成 20° 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 = 20°I = (2/5)·m·r²g = 9.81 m/s²
μs =
6.困难
θ = 10°as = 1.5 m

一个实心球沿与水平面成 10° 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 1.5 m 需要多长时间 t?

θ = 10°I = (2/5)·m·r²g = 9.81 m/s²s = 1.5 m
t = s

答案

  1. 1. T = 3.981 N·m
  2. 2. Ek = 127.6 kJ
  3. 3. α = 13.38 rad/s²
  4. 4. v = 5.973 m/s
  5. 5. μs = 0.104
  6. 6. t = 1.57 s

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