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
R = 0.5 mn = 2100 rpm150 kg

飞轮是一个质量为 150 kg、半径为 0.5 m 的均匀实心圆盘。 它以 2100 rpm 转动。求它的动能 Ek，单位 kJ。

M = 150 kgR = 0.5 mn = 2100 rpm
Ek = kJ
2.简单
L = 2 mGOd = 0.35 mm = 9 kg

质量为 9 kg、长为 2 m 的均匀细杆绕垂直于杆的轴 O 转动，该轴距其质心 G 为 0.35 m。求它对该轴的质量转动惯量 IO。

m = 9 kgL = 2 md = 0.35 m
IO = kg·m²
3.中等
n = 2000 rpmP = 92 kW

一根轴在 2000 rpm 时传递 92 kW。求轴中的转矩 T。

P = 92 kWn = 2000 rpm
T = N·m
4.中等
n = 2100 rpmTb​ = 170 N·mI = 6 kg·m²

转动惯量为 6 kg·m² 的飞轮以 2100 rpm 转动。制动器施加 170 N·m 的恒定摩擦转矩。 飞轮在停下之前转过多少圈 N？

I = 6 kg·m²n = 2100 rpmTb = 170 N·m
N = rev
5.困难
θ = 40°vs = 9 m

一个薄圆环从静止开始，沿与水平面成 40° 的斜面无滑动地滚下。取 g = 9.81 m/s²。 它的半径为 0.1 m。求它沿斜面滚过 9 m 后的角速度 ω。

θ = 40°s = 9 mI = m·r²g = 9.81 m/s²r = 0.1 m
ω = rad/s
6.困难
400 m/s30 g0.53 mL = 0.7 m2 kg

质量为 2 kg、长为 0.7 m 的均匀细杆，从无摩擦的上端枢轴处静止悬挂。一颗 30 g 的子弹以 400 m/s 的速度水平击中杆上枢轴下方 0.53 m 处并留在杆中。 求撞击后瞬间杆的角速度 ω。

M = 2 kgL = 0.7 mm = 30 gv = 400 m/sd = 0.53 m
ω = rad/s

答案

  1. 1. Ek = 453.4 kJ
  2. 2. IO = 4.103 kg·m²
  3. 3. T = 439.3 N·m
  4. 4. N = 135.8 rev
  5. 5. ω = 75.33 rad/s
  6. 6. ω = 18.98 rad/s

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