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 = 1.3 m1.5 m1.5 kg10 kg

一个摆由一根均匀细杆（1.5 kg，长 1.3 m）组成，杆的上端 O 为枢轴，杆的下端固定着一个质量为 10 kg、半径为 0.2 m 的实心球。球心在 O 下方 1.5 m 处。 求摆对 O 的质量转动惯量 IO。

mrod = 1.5 kgL = 1.3 mmsphere = 10 kgr = 0.2 md = 1.5 m
IO = kg·m²
2.简单
L = 0.4 mGOd = 0.05 mm = 7.5 kg

质量为 7.5 kg、长为 0.4 m 的均匀细杆绕垂直于杆的轴 O 转动，该轴距其质心 G 为 0.05 m。求它对该轴的质量转动惯量 IO。

m = 7.5 kgL = 0.4 md = 0.05 m
IO = kg·m²
3.中等
ω = ?4.5 kgL = 2.2 mm = 6 kg

质量为 6 kg、长为 2.2 m 的均匀细杆一端铰接，在水平位置从静止释放。 一个质量为 4.5 kg 的小球固定在它的自由端。 忽略摩擦，取 g = 9.81 m/s²。 求杆摆过竖直位置时的角速度 ω。

m = 6 kgL = 2.2 mmball = 4.5 kgg = 9.81 m/s²
ω = rad/s
4.中等
13.5 kgaαM = 9.5 kgR = 0.1 m

一个 13.5 kg 的物块悬挂在绕过滑轮的轻绳上，滑轮是质量为 9.5 kg、半径为 0.1 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 = 13.5 kgM = 9.5 kgR = 0.1 mg = 9.81 m/s²
T = N
5.困难
9 m/sω

一个质量为 11.5 kg 的实心球以 9 m/s 的速度无滑动地滚动。 求它的转动动能 Erot。

m = 11.5 kgv = 9 m/sI = (2/5)·m·r²
Erot = J
6.困难
7 m/sω

一个质量为 16.5 kg 的薄圆环以 7 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 = 16.5 kgv = 7 m/sI = m·r²
p = %

答案

  1. 1. IO = 23.5 kg·m²
  2. 2. IO = 0.1188 kg·m²
  3. 3. ω = 3.208 rad/s
  4. 4. T = 34.47 N
  5. 5. Erot = 186.3 J
  6. 6. p = 50 %

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