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 = 3 mGOd = 1 mm = 10.5 kg

质量为 10.5 kg、长为 3 m 的均匀细杆绕垂直于杆的轴 O 转动,该轴距其质心 G 为 1 m。求它对该轴的质量转动惯量 IO。

m = 10.5 kgL = 3 md = 1 m
IO = kg·m²
2.简单
L = 2.4 mGOd = 1 mm = 1 kg

质量为 1 kg、长为 2.4 m 的均匀细杆绕垂直于杆的轴 O 转动,该轴距其质心 G 为 1 m。求它对该轴的质量转动惯量 IO。

m = 1 kgL = 2.4 md = 1 m
IO = kg·m²
3.中等
n = 2500 rpmT = 280 N·m

一台电动机在 2500 rpm 时输出 280 N·m 的转矩。求它的输出功率 P,单位 kW。

T = 280 N·mn = 2500 rpm
P = kW
4.中等
n = 1800 rpmP = 47 kW

一根轴在 1800 rpm 时传递 47 kW。求轴中的转矩 T。

P = 47 kWn = 1800 rpm
T = N·m
5.困难
θ = 15°vs = 2.5 m

一个实心圆柱从静止开始,沿与水平面成 15° 的斜面无滑动地滚下。取 g = 9.81 m/s²。 求它沿斜面滚过 2.5 m 后的速度 v。

θ = 15°s = 2.5 mI = ½·m·r²g = 9.81 m/s²
v = m/s
6.困难
6 m/sω

一个质量为 13 kg 的薄圆环以 6 m/s 的速度无滑动地滚动。 求它的转动动能 Erot。

m = 13 kgv = 6 m/sI = m·r²
Erot = J

答案

  1. 1. IO = 18.38 kg·m²
  2. 2. IO = 1.48 kg·m²
  3. 3. P = 73.3 kW
  4. 4. T = 249.3 N·m
  5. 5. v = 2.909 m/s
  6. 6. Erot = 234 J

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