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
L = 2.8 mGOd = 1.4 mm = 8.5 kg

质量为 8.5 kg、长为 2.8 m 的均匀细杆绕垂直于杆的轴 O 转动,该轴距其质心 G 为 1.4 m。求它对该轴的质量转动惯量 IO。

m = 8.5 kgL = 2.8 md = 1.4 m
IO = kg·m²
2.简单
k = 0.3 mn = 700 rpm50 kg

质量为 50 kg 的飞轮,绕其轴的回转半径为 0.3 m。 它以 700 rpm 转动。求它的动能 Ek,单位 kJ。

M = 50 kgk = 0.3 mn = 700 rpm
Ek = kJ
3.中等
v = ?L = 1.5 mm = 2 kg

质量为 2 kg、长为 1.5 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自由端的速度 v。

m = 2 kgL = 1.5 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
4.中等
L = 1.2 mm = 16 kgα

质量为 16 kg、长为 1.2 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 = 16 kgL = 1.2 mg = 9.81 m/s²
atip = m/s²
5.困难
240 m/s40 g0.74 mL = 1.1 m6.5 kgφ

质量为 6.5 kg、长为 1.1 m 的均匀细杆,从无摩擦的上端枢轴处静止悬挂。一颗 40 g 的子弹以 240 m/s 的速度水平击中杆上枢轴下方 0.74 m 处并留在杆中。 取 g = 9.81 m/s²。求杆摆动偏离竖直方向的最大角度 φ。

M = 6.5 kgL = 1.1 mm = 40 gv = 240 m/sd = 0.74 mg = 9.81 m/s²
φ = °
6.困难
θ = 25°vs = 5 m

一个薄圆环从静止开始,沿与水平面成 25° 的斜面无滑动地滚下。取 g = 9.81 m/s²。 求它沿斜面滚过 5 m 后的速度 v。

θ = 25°s = 5 mI = m·r²g = 9.81 m/s²
v = m/s

答案

  1. 1. IO = 22.21 kg·m²
  2. 2. Ek = 12.09 kJ
  3. 3. v = 6.644 m/s
  4. 4. atip = 14.71 m/s²
  5. 5. φ = 43.11 °
  6. 6. v = 4.553 m/s

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