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

教师请注意： 可免费打印、复印并在课堂上使用。每份新练习题都有新的数值和独立的答案。欢迎在课程页面添加指向 ExamProblems 的链接。

姓名: ____________________   日期: ____________

1.简单
L = 1.8 mGOd = 0.65 mm = 10 kg

质量为 10 kg、长为 1.8 m 的均匀细杆绕垂直于杆的轴 O 转动，该轴距其质心 G 为 0.65 m。求它对该轴的质量转动惯量 IO。

m = 10 kgL = 1.8 md = 0.65 m
IO = kg·m²
2.简单
k = 0.2 m200 → 2200 rpm170 kg

质量为 170 kg、回转半径为 0.2 m 的飞轮，从 200 rpm 匀加速到 2200 rpm。 这需要 27 s。忽略摩擦，求所需的恒定转矩 T。

m = 170 kgk = 0.2 mn1 = 200 rpmn2 = 2200 rpmt = 27 s
T = N·m
3.中等
n = 1400 rpmTb​ = 50 N·mI = 14.5 kg·m²

转动惯量为 14.5 kg·m² 的飞轮以 1400 rpm 转动。制动器施加 50 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 = 1400 rpmTb = 50 N·m
t = s
4.中等
n = 2500 rpmP = 14.5 kW

一根轴在 2500 rpm 时传递 14.5 kW。求轴中的转矩 T。

P = 14.5 kWn = 2500 rpm
T = N·m
5.困难
0.8 m0.15 mn1​ = 25 rpm

一个人站在无摩擦的转盘上，每只手各拿一个 3 kg 的哑铃，距转轴 0.8 m。人和转盘单独对转轴的转动惯量为 5 kg·m²。他们以 25 rpm 转动，然后把哑铃收到距转轴 0.15 m 处。把哑铃看作质点。求新的转速 n2，单位 rpm。

I0 = 5 kg·m²m = 2 × 3 kgr1 = 0.8 mr2 = 0.15 mn1 = 25 rpm
n2 = rpm
6.困难
0.65 m0.25 mn1​ = 25 rpm

一个人站在无摩擦的转盘上，每只手各拿一个 3.5 kg 的哑铃，距转轴 0.65 m。人和转盘单独对转轴的转动惯量为 1.5 kg·m²。他们以 25 rpm 转动，然后把哑铃收到距转轴 0.25 m 处。把哑铃看作质点。求新的转速 n2，单位 rpm。

I0 = 1.5 kg·m²m = 2 × 3.5 kgr1 = 0.65 mr2 = 0.25 mn1 = 25 rpm
n2 = rpm

答案

  1. 1. IO = 6.925 kg·m²
  2. 2. T = 52.75 N·m
  3. 3. t = 42.52 s
  4. 4. T = 55.39 N·m
  5. 5. n2 = 43.04 rpm
  6. 6. n2 = 57.52 rpm

完整分步解答：请在 examproblems.com 上练习本主题。