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
k = 0.6 mn = 2800 rpm300 kg

质量为 300 kg 的飞轮，绕其轴的回转半径为 0.6 m。 它以 2800 rpm 转动。求它的动能 Ek，单位 kJ。

M = 300 kgk = 0.6 mn = 2800 rpm
Ek = kJ
2.简单
R = 0.2 mn = 2600 rpm220 kg

飞轮是一个质量为 220 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 = 220 kgR = 0.2 mn = 2600 rpm
Ek = kJ
3.中等
n = 500 rpmT = 670 N·m

一台电动机在 500 rpm 时输出 670 N·m 的转矩。求它的输出功率 P，单位 kW。

T = 670 N·mn = 500 rpm
P = kW
4.中等
0 → 2200 rpmI = 28.5 kg·m²

一台电动机用 27 s 把转动惯量为 28.5 kg·m² 的飞轮从静止加速到 2200 rpm。忽略损耗，求它输出的平均功率 Pavg，单位 kW。

I = 28.5 kg·m²n = 2200 rpmt = 27 s
Pavg = kW
5.困难
120 m/s50 g0.63 mL = 1.2 m9 kgφ

质量为 9 kg、长为 1.2 m 的均匀细杆，从无摩擦的上端枢轴处静止悬挂。一颗 50 g 的子弹以 120 m/s 的速度水平击中杆上枢轴下方 0.63 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 = 9 kgL = 1.2 mm = 50 gv = 120 m/sd = 0.63 mg = 9.81 m/s²
φ = °
6.困难
440 m/s5 g1.7 mL = 2 m2 kg

质量为 2 kg、长为 2 m 的均匀细杆，从无摩擦的上端枢轴处静止悬挂。一颗 5 g 的子弹以 440 m/s 的速度水平击中杆上枢轴下方 1.7 m 处并留在杆中。 求撞击后瞬间杆的角速度 ω。

M = 2 kgL = 2 mm = 5 gv = 440 m/sd = 1.7 m
ω = rad/s

答案

  1. 1. Ek = 4643 kJ
  2. 2. Ek = 163.1 kJ
  3. 3. P = 35.08 kW
  4. 4. Pavg = 28.01 kW
  5. 5. φ = 14.28 °
  6. 6. ω = 1.395 rad/s

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