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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姓名: ____________________   日期: ____________

1.简单
k = 0.25 m0 → 500 rpm100 kg

质量为 100 kg、回转半径为 0.25 m 的飞轮，从静止匀加速到 500 rpm。 驱动转矩为恒定的 110 N·m，摩擦可以忽略。这需要多长时间 t？

m = 100 kgk = 0.25 mn1 = 0 rpmn2 = 500 rpmT = 110 N·m
t = s
2.简单
k = 0.3 m0 → 1900 rpm10 kg

质量为 10 kg、回转半径为 0.3 m 的飞轮，从静止匀加速到 1900 rpm。 驱动转矩为恒定的 11 N·m，摩擦可以忽略。这需要多长时间 t？

m = 10 kgk = 0.3 mn1 = 0 rpmn2 = 1900 rpmT = 11 N·m
t = s
3.中等
14.5 kgaαM = 12 kgR = 0.25 m

一个 14.5 kg 的物块悬挂在绕过滑轮的轻绳上，滑轮是质量为 12 kg、半径为 0.25 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。 求绳中的张力 T。

m = 14.5 kgM = 12 kgR = 0.25 mg = 9.81 m/s²
T = N
4.中等
n = 1900 rpmTb​ = 105 N·mI = 31.5 kg·m²

转动惯量为 31.5 kg·m² 的飞轮以 1900 rpm 转动。制动器施加 105 N·m 的恒定摩擦转矩。 它需要多长时间 t 才能停下？

I = 31.5 kg·m²n = 1900 rpmTb = 105 N·m
t = s
5.困难
θ = 15°vs = 1.5 m

一个薄圆环从静止开始，沿与水平面成 15° 的斜面无滑动地滚下。取 g = 9.81 m/s²。 求它沿斜面滚过 1.5 m 后的速度 v。

θ = 15°s = 1.5 mI = m·r²g = 9.81 m/s²
v = m/s
6.困难
0.75 m0.35 mn1​ = 45 rpm

一个人站在无摩擦的转盘上，每只手各拿一个 2.5 kg 的哑铃，距转轴 0.75 m。人和转盘单独对转轴的转动惯量为 4.5 kg·m²。他们以 45 rpm 转动，然后把哑铃收到距转轴 0.35 m 处。把哑铃看作质点。求新的转速 n2，单位 rpm。

I0 = 4.5 kg·m²m = 2 × 2.5 kgr1 = 0.75 mr2 = 0.35 mn1 = 45 rpm
n2 = rpm

答案

  1. 1. t = 2.975 s
  2. 2. t = 16.28 s
  3. 3. T = 41.63 N
  4. 4. t = 59.69 s
  5. 5. v = 1.952 m/s
  6. 6. n2 = 64.36 rpm

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