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
R = 0.75 mn = 1100 rpm240 kg

飞轮是一个质量为 240 kg、半径为 0.75 m 的均匀实心圆盘。 它以 1100 rpm 转动。求它的动能 Ek，单位 kJ。

M = 240 kgR = 0.75 mn = 1100 rpm
Ek = kJ
2.简单
Or = 0.1 mL = 1.5 m1.6 m1.5 kg9.5 kg

一个摆由一根均匀细杆（1.5 kg，长 1.5 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 0.1 m 的实心球。球心在 O 下方 1.6 m 处。 求摆对 O 的质量转动惯量 IO。

mrod = 1.5 kgL = 1.5 mmsphere = 9.5 kgr = 0.1 md = 1.6 m
IO = kg·m²
3.中等
9 kgaαM = 4.5 kgR = 0.45 m

一个 9 kg 的物块悬挂在绕过滑轮的轻绳上，滑轮是质量为 4.5 kg、半径为 0.45 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。 求滑轮的角加速度 α。

m = 9 kgM = 4.5 kgR = 0.45 mg = 9.81 m/s²
α = rad/s²
4.中等
ω = ?L = 1.2 mm = 6.5 kg

质量为 6.5 kg、长为 1.2 m 的均匀细杆一端铰接，在水平位置从静止释放。 忽略摩擦，取 g = 9.81 m/s²。 求杆摆过竖直位置时的角速度 ω。

m = 6.5 kgL = 1.2 mg = 9.81 m/s²
ω = rad/s
5.困难
3 m/sω

一个质量为 14 kg 的空心球以 3 m/s 的速度无滑动地滚动。 求它的转动动能 Erot。

m = 14 kgv = 3 m/sI = (2/3)·m·r²
Erot = J
6.困难
θ = 15°a

一个实心圆柱沿与水平面成 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 = ½·m·r²g = 9.81 m/s²
a = m/s²

答案

  1. 1. Ek = 447.8 kJ
  2. 2. IO = 25.48 kg·m²
  3. 3. α = 17.44 rad/s²
  4. 4. ω = 4.952 rad/s
  5. 5. Erot = 42 J
  6. 6. a = 1.693 m/s²

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