刚体转动练习卷（附答案）

质量为 220 kg 的飞轮，绕其轴的回转半径为 0.25 m。 它以 2600 rpm 转动。求它的动能 E_k，单位 kJ。

飞轮是一个质量为 70 kg、半径为 0.8 m 的均匀实心圆盘。 它以 700 rpm 转动。求它的动能 E_k，单位 kJ。

一台电动机用 57 s 把转动惯量为 20.5 kg·m² 的飞轮从静止加速到 400 rpm。忽略损耗，求它输出的平均功率 P_avg，单位 kW。

一个 6 kg 的物块悬挂在绕过滑轮的轻绳上，滑轮是质量为 6 kg、半径为 0.5 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。 求物块的加速度 a。

一个均匀实心圆盘（质量 31 kg，半径 0.3 m）绕无摩擦的竖直轴以 300 rpm 自由旋转。一个质量为 8 kg、半径相同的薄圆环从静止状态落到它上面，圆心对准转轴，两者很快一起旋转。 在这个过程中损失了多少动能 ΔE？

质量为 4.5 kg、长为 1.5 m 的均匀细杆，从无摩擦的上端枢轴处静止悬挂。一颗 20 g 的子弹以 200 m/s 的速度水平击中杆上枢轴下方 1.15 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。