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
Or = 0.2 mL = 0.5 m0.7 m1.5 kg4.5 kg

一个摆由一根均匀细杆（1.5 kg，长 0.5 m）组成，杆的上端 O 为枢轴，杆的下端固定着一个质量为 4.5 kg、半径为 0.2 m 的实心球。球心在 O 下方 0.7 m 处。 求摆对 O 的质量转动惯量 IO。

mrod = 1.5 kgL = 0.5 mmsphere = 4.5 kgr = 0.2 md = 0.7 m
IO = kg·m²
2.简单
k = 0.15 mn = 900 rpm210 kg

质量为 210 kg 的飞轮，绕其轴的回转半径为 0.15 m。 它以 900 rpm 转动。求它的动能 Ek，单位 kJ。

M = 210 kgk = 0.15 mn = 900 rpm
Ek = kJ
3.中等
n = 1900 rpmP = 77.5 kW

一根轴在 1900 rpm 时传递 77.5 kW。求轴中的转矩 T。

P = 77.5 kWn = 1900 rpm
T = N·m
4.中等
L = 0.8 mm = 2.5 kgα

质量为 2.5 kg、长为 0.8 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。 求释放瞬间自由端的加速度 atip。

m = 2.5 kgL = 0.8 mg = 9.81 m/s²
atip = m/s²
5.困难
560 m/s20 g0.79 mL = 1.6 m8 kg

质量为 8 kg、长为 1.6 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 560 m/s 的速度水平击中杆上枢轴下方 0.79 m 处并留在杆中。 求撞击后瞬间杆的角速度 ω。

M = 8 kgL = 1.6 mm = 20 gv = 560 m/sd = 0.79 m
ω = rad/s
6.困难
320 m/s45 g1.17 mL = 1.8 m7 kg

质量为 7 kg、长为 1.8 m 的均匀细杆，从无摩擦的上端枢轴处静止悬挂。一颗 45 g 的子弹以 320 m/s 的速度水平击中杆上枢轴下方 1.17 m 处并留在杆中。 求撞击后瞬间杆的角速度 ω。

M = 7 kgL = 1.8 mm = 45 gv = 320 m/sd = 1.17 m
ω = rad/s

答案

  1. 1. IO = 2.402 kg·m²
  2. 2. Ek = 20.99 kJ
  3. 3. T = 389.5 N·m
  4. 4. atip = 14.71 m/s²
  5. 5. ω = 1.294 rad/s
  6. 6. ω = 2.211 rad/s

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