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 = 0.55 m500 → 2000 rpm20 kg

质量为 20 kg、回转半径为 0.55 m 的飞轮,从 500 rpm 匀加速到 2000 rpm。 这需要 12 s。忽略摩擦,求所需的恒定转矩 T。

m = 20 kgk = 0.55 mn1 = 500 rpmn2 = 2000 rpmt = 12 s
T = N·m
2.简单
k = 0.35 mn = 2600 rpm20 kg

质量为 20 kg 的飞轮,绕其轴的回转半径为 0.35 m。 它以 2600 rpm 转动。求它的动能 Ek,单位 kJ。

M = 20 kgk = 0.35 mn = 2600 rpm
Ek = kJ
3.中等
10 kgaαM = 17 kgR = 0.5 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 17 kg、半径为 0.5 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 1.5 m 后的速度 v。

m = 10 kgM = 17 kgR = 0.5 mg = 9.81 m/s²h = 1.5 m
v = m/s
4.中等
L = 1.3 mm = 12 kgα

质量为 12 kg、长为 1.3 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。 求释放瞬间自由端的加速度 atip。

m = 12 kgL = 1.3 mg = 9.81 m/s²
atip = m/s²
5.困难
θ = 40°a

一个实心球沿与水平面成 40° 的斜面无滑动地滚下。取 g = 9.81 m/s²。 求其质心的加速度 a。

θ = 40°I = (2/5)·m·r²g = 9.81 m/s²
a = m/s²
6.困难
θ = 15°a

一个薄圆环沿与水平面成 15° 的斜面无滑动地滚下。取 g = 9.81 m/s²。 求其质心的加速度 a。

θ = 15°I = m·r²g = 9.81 m/s²
a = m/s²

答案

  1. 1. T = 79.19 N·m
  2. 2. Ek = 90.81 kJ
  3. 3. v = 3.988 m/s
  4. 4. atip = 14.71 m/s²
  5. 5. a = 4.504 m/s²
  6. 6. a = 1.27 m/s²

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