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
L = 0.5 mGOd = 0.25 mm = 4.5 kg

质量为 4.5 kg、长为 0.5 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 = 4.5 kgL = 0.5 md = 0.25 m
IO = kg·m²
2.简单
k = 0.45 mn = 3000 rpm70 kg

质量为 70 kg 的飞轮,绕其轴的回转半径为 0.45 m。 它以 3000 rpm 转动。求它的动能 Ek,单位 kJ。

M = 70 kgk = 0.45 mn = 3000 rpm
Ek = kJ
3.中等
L = 2.2 mm = 2.5 kgα

质量为 2.5 kg、长为 2.2 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。 求释放瞬间销钉对杆的竖直力 R。

m = 2.5 kgL = 2.2 mg = 9.81 m/s²
R = N
4.中等
n = 1300 rpmT = 790 N·m

一台电动机在 1300 rpm 时输出 790 N·m 的转矩。求它的输出功率 P,单位 kW。

T = 790 N·mn = 1300 rpm
P = kW
5.困难
220 m/s25 g0.39 mL = 0.6 m6 kgφ

质量为 6 kg、长为 0.6 m 的均匀细杆,从无摩擦的上端枢轴处静止悬挂。一颗 25 g 的子弹以 220 m/s 的速度水平击中杆上枢轴下方 0.39 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。

M = 6 kgL = 0.6 mm = 25 gv = 220 m/sd = 0.39 mg = 9.81 m/s²
φ = °
6.困难
6 m/sω

一个质量为 11 kg 的实心球以 6 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 kgv = 6 m/sI = (2/5)·m·r²
p = %

答案

  1. 1. IO = 0.375 kg·m²
  2. 2. Ek = 699.5 kJ
  3. 3. R = 6.131 N
  4. 4. P = 107.5 kW
  5. 5. φ = 34.82 °
  6. 6. p = 28.57 %

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