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。

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 = 1.3 mGOd = 0.25 mm = 12 kg

质量为 12 kg、长为 1.3 m 的均匀细杆绕垂直于杆的轴 O 转动,该轴距其质心 G 为 0.25 m。求它对该轴的质量转动惯量 IO。

m = 12 kgL = 1.3 md = 0.25 m
IO = kg·m²
2.简单
Or = 0.2 mL = 0.8 m1 m4 kg9.5 kg

一个摆由一根均匀细杆(4 kg,长 0.8 m)组成,杆的上端 O 为枢轴,杆的下端固定着一个质量为 9.5 kg、半径为 0.2 m 的薄实心圆盘。圆盘在自身平面内摆动,其圆心在 O 下方 1 m 处。 求摆对 O 的质量转动惯量 IO。

mrod = 4 kgL = 0.8 mmdisc = 9.5 kgr = 0.2 md = 1 m
IO = kg·m²
3.中等
n = 500 rpmTb​ = 90 N·mI = 26.5 kg·m²

转动惯量为 26.5 kg·m² 的飞轮以 500 rpm 转动。制动器施加 90 N·m 的恒定摩擦转矩。 它需要多长时间 t 才能停下?

I = 26.5 kg·m²n = 500 rpmTb = 90 N·m
t = s
4.中等
n = 600 rpmT = 610 N·m

一台电动机在 600 rpm 时输出 610 N·m 的转矩。求它的输出功率 P,单位 kW。

T = 610 N·mn = 600 rpm
P = kW
5.困难
1 m/sω

一个质量为 15.5 kg 的空心球以 1 m/s 的速度无滑动地滚动。 转动动能占总动能的百分之几 p?

m = 15.5 kgv = 1 m/sI = (2/3)·m·r²
p = %
6.困难
2 m/sω

一个质量为 9.5 kg 的薄圆环以 2 m/s 的速度无滑动地滚动。 求它的转动动能 Erot。

m = 9.5 kgv = 2 m/sI = m·r²
Erot = J

答案

  1. 1. IO = 2.44 kg·m²
  2. 2. IO = 10.54 kg·m²
  3. 3. t = 15.42 s
  4. 4. P = 38.33 kW
  5. 5. p = 40 %
  6. 6. Erot = 19 J

完整分步解答:请在 examproblems.com 上练习本主题。