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 = 0.6 mGOd = 0.2 mm = 3.5 kg

质量为 3.5 kg、长为 0.6 m 的均匀细杆绕垂直于杆的轴 O 转动,该轴距其质心 G 为 0.2 m。求它对该轴的质量转动惯量 IO。

m = 3.5 kgL = 0.6 md = 0.2 m
IO = kg·m²
2.简单
k = 0.3 mn = 2400 rpm290 kg

质量为 290 kg 的飞轮,绕其轴的回转半径为 0.3 m。 它以 2400 rpm 转动。求它的动能 Ek,单位 kJ。

M = 290 kgk = 0.3 mn = 2400 rpm
Ek = kJ
3.中等
n = 1900 rpmTb​ = 110 N·mI = 17.5 kg·m²

转动惯量为 17.5 kg·m² 的飞轮以 1900 rpm 转动。制动器施加 110 N·m 的恒定摩擦转矩。 它需要多长时间 t 才能停下?

I = 17.5 kg·m²n = 1900 rpmTb = 110 N·m
t = s
4.中等
n = 2700 rpmP = 95 kW

一根轴在 2700 rpm 时传递 95 kW。求轴中的转矩 T。

P = 95 kWn = 2700 rpm
T = N·m
5.困难
圆盘: 5 kg圆环: 10 kgn1​ = 850 rpm

一个均匀实心圆盘(质量 5 kg,半径 0.45 m)绕无摩擦的竖直轴以 850 rpm 自由旋转。一个质量为 10 kg、半径相同的薄圆环从静止状态落到它上面,圆心对准转轴,两者很快一起旋转。 求它们共同的转速 n2,单位 rpm。

Mdisc = 5 kgMring = 10 kgR = 0.45 mn1 = 850 rpm
n2 = rpm
6.困难
10 m/sω

一个质量为 4 kg 的实心圆柱以 10 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 = 4 kgv = 10 m/sI = ½·m·r²
p = %

答案

  1. 1. IO = 0.245 kg·m²
  2. 2. Ek = 824.3 kJ
  3. 3. t = 31.65 s
  4. 4. T = 336 N·m
  5. 5. n2 = 170 rpm
  6. 6. p = 33.33 %

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