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。

新练习卷在线练习，附提示

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1.简单
k = 0.2 m0 → 1500 rpm70 kg

质量为 70 kg、回转半径为 0.2 m 的飞轮，从静止匀加速到 1500 rpm。 驱动转矩为恒定的 40 N·m，摩擦可以忽略。这需要多长时间 t？

m = 70 kgk = 0.2 mn1 = 0 rpmn2 = 1500 rpmT = 40 N·m
t = s
2.简单
L = 2.2 mGOd = 0.25 mm = 8 kg

质量为 8 kg、长为 2.2 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 = 8 kgL = 2.2 md = 0.25 m
IO = kg·m²
3.中等
0 → 2400 rpmI = 1 kg·m²

一台电动机用 17 s 把转动惯量为 1 kg·m² 的飞轮从静止加速到 2400 rpm。忽略损耗，求它输出的平均功率 Pavg，单位 kW。

I = 1 kg·m²n = 2400 rpmt = 17 s
Pavg = kW
4.中等
n = 3000 rpmTb​ = 85 N·mI = 31 kg·m²

转动惯量为 31 kg·m² 的飞轮以 3000 rpm 转动。制动器施加 85 N·m 的恒定摩擦转矩。 它需要多长时间 t 才能停下？

I = 31 kg·m²n = 3000 rpmTb = 85 N·m
t = s
5.困难
460 m/s35 g0.44 mL = 1.1 m9.5 kgφ

质量为 9.5 kg、长为 1.1 m 的均匀细杆，从无摩擦的上端枢轴处静止悬挂。一颗 35 g 的子弹以 460 m/s 的速度水平击中杆上枢轴下方 0.44 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 = 9.5 kgL = 1.1 mm = 35 gv = 460 m/sd = 0.44 mg = 9.81 m/s²
φ = °
6.困难
θ = 25°a

一个空心球沿与水平面成 25° 的斜面无滑动地滚下。取 g = 9.81 m/s²。 求其质心的加速度 a。

θ = 25°I = (2/3)·m·r²g = 9.81 m/s²
a = m/s²

答案

  1. 1. t = 11 s
  2. 2. IO = 3.727 kg·m²
  3. 3. Pavg = 1.858 kW
  4. 4. t = 114.6 s
  5. 5. φ = 29.21 °
  6. 6. a = 2.488 m/s²

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