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
R = 0.2 mn = 2600 rpm60 kg

飞轮是一个质量为 60 kg、半径为 0.2 m 的均匀实心圆盘。 它以 2600 rpm 转动。求它的动能 Ek，单位 kJ。

M = 60 kgR = 0.2 mn = 2600 rpm
Ek = kJ
2.简单
k = 0.3 m0 → 1300 rpm80 kg

质量为 80 kg、回转半径为 0.3 m 的飞轮，从静止匀加速到 1300 rpm。 这需要 10 s。忽略摩擦，求所需的恒定转矩 T。

m = 80 kgk = 0.3 mn1 = 0 rpmn2 = 1300 rpmt = 10 s
T = N·m
3.中等
n = 700 rpmTb​ = 10 N·mI = 23.5 kg·m²

转动惯量为 23.5 kg·m² 的飞轮以 700 rpm 转动。制动器施加 10 N·m 的恒定摩擦转矩。 它需要多长时间 t 才能停下？

I = 23.5 kg·m²n = 700 rpmTb = 10 N·m
t = s
4.中等
4.5 kgaαM = 13.5 kgR = 0.45 m

一个 4.5 kg 的物块悬挂在绕过滑轮的轻绳上，滑轮是质量为 13.5 kg、半径为 0.45 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。 求物块下落 2.5 m 后的速度 v。

m = 4.5 kgM = 13.5 kgR = 0.45 mg = 9.81 m/s²h = 2.5 m
v = m/s
5.困难
3 m/sω

一个质量为 6.5 kg 的薄圆环以 3 m/s 的速度无滑动地滚动。 求它的总动能 Ek。

m = 6.5 kgv = 3 m/sI = m·r²
Ek = J
6.困难
1 m/sω

一个质量为 3.5 kg 的薄圆环以 1 m/s 的速度无滑动地滚动。 求它的总动能 Ek。

m = 3.5 kgv = 1 m/sI = m·r²
Ek = J

答案

  1. 1. Ek = 44.48 kJ
  2. 2. T = 98.02 N·m
  3. 3. t = 172.3 s
  4. 4. v = 4.429 m/s
  5. 5. Ek = 58.5 J
  6. 6. Ek = 3.5 J

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