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 = 0.45 m0 → 600 rpm170 kg

质量为 170 kg、回转半径为 0.45 m 的飞轮,从静止匀加速到 600 rpm。 驱动转矩为恒定的 360 N·m,摩擦可以忽略。这需要多长时间 t?

m = 170 kgk = 0.45 mn1 = 0 rpmn2 = 600 rpmT = 360 N·m
t = s
2.简单
k = 0.25 mn = 2000 rpm130 kg

质量为 130 kg 的飞轮,绕其轴的回转半径为 0.25 m。 它以 2000 rpm 转动。求它的动能 Ek,单位 kJ。

M = 130 kgk = 0.25 mn = 2000 rpm
Ek = kJ
3.中等
n = 1500 rpmP = 75 kW

一根轴在 1500 rpm 时传递 75 kW。求轴中的转矩 T。

P = 75 kWn = 1500 rpm
T = N·m
4.中等
L = 2.1 mm = 18 kgα

质量为 18 kg、长为 2.1 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。 求释放瞬间自由端的加速度 atip。

m = 18 kgL = 2.1 mg = 9.81 m/s²
atip = m/s²
5.困难
θ = 35°vs = 6 m

一个薄圆环从静止开始,沿与水平面成 35° 的斜面无滑动地滚下。取 g = 9.81 m/s²。 求它沿斜面滚过 6 m 后的速度 v。

θ = 35°s = 6 mI = m·r²g = 9.81 m/s²
v = m/s
6.困难
θ = 25°vs = 8 m

一个空心球从静止开始,沿与水平面成 25° 的斜面无滑动地滚下。取 g = 9.81 m/s²。 求它沿斜面滚过 8 m 后的速度 v。

θ = 25°s = 8 mI = (2/3)·m·r²g = 9.81 m/s²
v = m/s

答案

  1. 1. t = 6.008 s
  2. 2. Ek = 178.2 kJ
  3. 3. T = 477.5 N·m
  4. 4. atip = 14.71 m/s²
  5. 5. v = 5.81 m/s
  6. 6. v = 6.309 m/s

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