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 = 0.15 mn = 2200 rpm180 kg

质量为 180 kg 的飞轮，绕其轴的回转半径为 0.15 m。 它以 2200 rpm 转动。求它的动能 Ek，单位 kJ。

M = 180 kgk = 0.15 mn = 2200 rpm
Ek = kJ
2.简单
Or = 0.2 mL = 0.6 m0.8 m4 kg10 kg

一个摆由一根均匀细杆（4 kg，长 0.6 m）组成，杆的上端 O 为枢轴，杆的下端固定着一个质量为 10 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 0.8 m 处。 求摆对 O 的质量转动惯量 IO。

mrod = 4 kgL = 0.6 mmdisc = 10 kgr = 0.2 md = 0.8 m
IO = kg·m²
3.中等
n = 2500 rpmT = 280 N·m

一台电动机在 2500 rpm 时输出 280 N·m 的转矩。求它的输出功率 P，单位 kW。

T = 280 N·mn = 2500 rpm
P = kW
4.中等
L = 1.5 mm = 8.5 kgα

质量为 8.5 kg、长为 1.5 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 = 8.5 kgL = 1.5 mg = 9.81 m/s²
atip = m/s²
5.困难
5.5 m/sω

一个质量为 10 kg 的实心球以 5.5 m/s 的速度无滑动地滚动。 求它的转动动能 Erot。

m = 10 kgv = 5.5 m/sI = (2/5)·m·r²
Erot = J
6.困难
380 m/s35 g0.83 mL = 1.2 m6 kg

质量为 6 kg、长为 1.2 m 的均匀细杆，从无摩擦的上端枢轴处静止悬挂。一颗 35 g 的子弹以 380 m/s 的速度水平击中杆上枢轴下方 0.83 m 处并留在杆中。 求撞击后瞬间杆的角速度 ω。

M = 6 kgL = 1.2 mm = 35 gv = 380 m/sd = 0.83 m
ω = rad/s

答案

  1. 1. Ek = 107.5 kJ
  2. 2. IO = 7.08 kg·m²
  3. 3. P = 73.3 kW
  4. 4. atip = 14.71 m/s²
  5. 5. Erot = 60.5 J
  6. 6. ω = 3.801 rad/s

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