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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姓名: ____________________   日期: ____________

1.简单
k = 0.3 m0 → 1700 rpm160 kg

质量为 160 kg、回转半径为 0.3 m 的飞轮,从静止匀加速到 1700 rpm。 驱动转矩为恒定的 510 N·m,摩擦可以忽略。这需要多长时间 t?

m = 160 kgk = 0.3 mn1 = 0 rpmn2 = 1700 rpmT = 510 N·m
t = s
2.简单
L = 0.9 mGOd = 0.25 mm = 12 kg

质量为 12 kg、长为 0.9 m 的均匀细杆绕垂直于杆的轴 O 转动,该轴距其质心 G 为 0.25 m。求它对该轴的质量转动惯量 IO。

m = 12 kgL = 0.9 md = 0.25 m
IO = kg·m²
3.中等
n = 1200 rpmP = 126.5 kW

一根轴在 1200 rpm 时传递 126.5 kW。求轴中的转矩 T。

P = 126.5 kWn = 1200 rpm
T = N·m
4.中等
3.5 kgaαM = 13 kgR = 0.35 m

一个 3.5 kg 的物块悬挂在绕过滑轮的轻绳上,滑轮是质量为 13 kg、半径为 0.35 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。 求滑轮的角加速度 α。

m = 3.5 kgM = 13 kgR = 0.35 mg = 9.81 m/s²
α = rad/s²
5.困难
3 m/sω

一个质量为 11.5 kg 的空心球以 3 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 = 11.5 kgv = 3 m/sI = (2/3)·m·r²
p = %
6.困难
0.9 m0.3 mn1​ = 55 rpm

一个人站在无摩擦的转盘上,每只手各拿一个 1.5 kg 的哑铃,距转轴 0.9 m。人和转盘单独对转轴的转动惯量为 4 kg·m²。他们以 55 rpm 转动,然后把哑铃收到距转轴 0.3 m 处。把哑铃看作质点。求新的转速 n2,单位 rpm。

I0 = 4 kg·m²m = 2 × 1.5 kgr1 = 0.9 mr2 = 0.3 mn1 = 55 rpm
n2 = rpm

答案

  1. 1. t = 5.027 s
  2. 2. IO = 1.56 kg·m²
  3. 3. T = 1007 N·m
  4. 4. α = 9.81 rad/s²
  5. 5. p = 40 %
  6. 6. n2 = 82.82 rpm

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