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 = 0.2 m500 → 2100 rpm20 kg

质量为 20 kg、回转半径为 0.2 m 的飞轮，从 500 rpm 匀加速到 2100 rpm。 驱动转矩为恒定的 22 N·m，摩擦可以忽略。这需要多长时间 t？

m = 20 kgk = 0.2 mn1 = 500 rpmn2 = 2100 rpmT = 22 N·m
t = s
2.简单
k = 0.55 m0 → 500 rpm110 kg

质量为 110 kg、回转半径为 0.55 m 的飞轮，从静止匀加速到 500 rpm。 这需要 18 s。忽略摩擦，求所需的恒定转矩 T。

m = 110 kgk = 0.55 mn1 = 0 rpmn2 = 500 rpmt = 18 s
T = N·m
3.中等
n = 2800 rpmP = 10 kW

一根轴在 2800 rpm 时传递 10 kW。求轴中的转矩 T。

P = 10 kWn = 2800 rpm
T = N·m
4.中等
n = 2200 rpmTb​ = 130 N·mI = 14.5 kg·m²

转动惯量为 14.5 kg·m² 的飞轮以 2200 rpm 转动。制动器施加 130 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 = 2200 rpmTb = 130 N·m
t = s
5.困难
0.9 m0.35 mn1​ = 40 rpm

一个人站在无摩擦的转盘上，每只手各拿一个 1 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 kg·m²。他们以 40 rpm 转动，然后把哑铃收到距转轴 0.35 m 处。把哑铃看作质点。求新的转速 n2，单位 rpm。

I0 = 2 kg·m²m = 2 × 1 kgr1 = 0.9 mr2 = 0.35 mn1 = 40 rpm
n2 = rpm
6.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 =

答案

  1. 1. t = 6.093 s
  2. 2. T = 96.79 N·m
  3. 3. T = 34.1 N·m
  4. 4. t = 25.7 s
  5. 5. n2 = 64.5 rpm
  6. 6. μs = 0.08932

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