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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姓名: ____________________   日期: ____________

1.简单
Or = 0.15 mL = 1.4 m1.55 m0.5 kg4.5 kg

一个摆由一根均匀细杆（0.5 kg，长 1.4 m）组成，杆的上端 O 为枢轴，杆的下端固定着一个质量为 4.5 kg、半径为 0.15 m 的实心球。球心在 O 下方 1.55 m 处。 求摆对 O 的质量转动惯量 IO。

mrod = 0.5 kgL = 1.4 mmsphere = 4.5 kgr = 0.15 md = 1.55 m
IO = kg·m²
2.简单
Or = 0.25 mL = 1.3 m1.55 m1.5 kg2.5 kg

一个摆由一根均匀细杆（1.5 kg，长 1.3 m）组成，杆的上端 O 为枢轴，杆的下端固定着一个质量为 2.5 kg、半径为 0.25 m 的实心球。球心在 O 下方 1.55 m 处。 求摆对 O 的质量转动惯量 IO。

mrod = 1.5 kgL = 1.3 mmsphere = 2.5 kgr = 0.25 md = 1.55 m
IO = kg·m²
3.中等
n = 3000 rpmTb​ = 100 N·mI = 38.5 kg·m²

转动惯量为 38.5 kg·m² 的飞轮以 3000 rpm 转动。制动器施加 100 N·m 的恒定摩擦转矩。 它需要多长时间 t 才能停下？

I = 38.5 kg·m²n = 3000 rpmTb = 100 N·m
t = s
4.中等
n = 2000 rpmTb​ = 65 N·mI = 14.5 kg·m²

转动惯量为 14.5 kg·m² 的飞轮以 2000 rpm 转动。制动器施加 65 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 = 2000 rpmTb = 65 N·m
t = s
5.困难
9.5 m/sω

一个质量为 17 kg 的实心球以 9.5 m/s 的速度无滑动地滚动。 求它的总动能 Ek。

m = 17 kgv = 9.5 m/sI = (2/5)·m·r²
Ek = J
6.困难
120 m/s10 g0.4 mL = 0.5 m9.5 kg

质量为 9.5 kg、长为 0.5 m 的均匀细杆，从无摩擦的上端枢轴处静止悬挂。一颗 10 g 的子弹以 120 m/s 的速度水平击中杆上枢轴下方 0.4 m 处并留在杆中。 求撞击后瞬间杆的角速度 ω。

M = 9.5 kgL = 0.5 mm = 10 gv = 120 m/sd = 0.4 m
ω = rad/s

答案

  1. 1. IO = 11.18 kg·m²
  2. 2. IO = 6.914 kg·m²
  3. 3. t = 121 s
  4. 4. t = 46.72 s
  5. 5. Ek = 1074 J
  6. 6. ω = 0.6051 rad/s

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