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。

新练习卷在线练习，附提示

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1.简单
k = 0.55 m600 → 1400 rpm160 kg

质量为 160 kg、回转半径为 0.55 m 的飞轮，从 600 rpm 匀加速到 1400 rpm。 这需要 22 s。忽略摩擦，求所需的恒定转矩 T。

m = 160 kgk = 0.55 mn1 = 600 rpmn2 = 1400 rpmt = 22 s
T = N·m
2.简单
Or = 0.2 mL = 0.4 m0.6 m2 kg1.5 kg

一个摆由一根均匀细杆（2 kg，长 0.4 m）组成，杆的上端 O 为枢轴，杆的下端固定着一个质量为 1.5 kg、半径为 0.2 m 的实心球。球心在 O 下方 0.6 m 处。 求摆对 O 的质量转动惯量 IO。

mrod = 2 kgL = 0.4 mmsphere = 1.5 kgr = 0.2 md = 0.6 m
IO = kg·m²
3.中等
0 → 800 rpmI = 19.5 kg·m²

一台电动机用 59 s 把转动惯量为 19.5 kg·m² 的飞轮从静止加速到 800 rpm。忽略损耗，求它输出的平均功率 Pavg，单位 kW。

I = 19.5 kg·m²n = 800 rpmt = 59 s
Pavg = kW
4.中等
L = 1.8 mm = 14 kgα

质量为 14 kg、长为 1.8 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。 求释放瞬间的角加速度 α。

m = 14 kgL = 1.8 mg = 9.81 m/s²
α = rad/s²
5.困难
5.5 m/sω

一个质量为 2.5 kg 的空心球以 5.5 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 = 2.5 kgv = 5.5 m/sI = (2/3)·m·r²
p = %
6.困难
θ = 40°a

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

答案

  1. 1. T = 184.3 N·m
  2. 2. IO = 0.6707 kg·m²
  3. 3. Pavg = 1.16 kW
  4. 4. α = 8.175 rad/s²
  5. 5. p = 40 %
  6. 6. a = 4.204 m/s²

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