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
R = 0.3 mn = 2100 rpm130 kg

飞轮是一个质量为 130 kg、半径为 0.3 m 的均匀实心圆盘。 它以 2100 rpm 转动。求它的动能 Ek，单位 kJ。

M = 130 kgR = 0.3 mn = 2100 rpm
Ek = kJ
2.简单
R = 0.5 mn = 2300 rpm210 kg

飞轮是一个质量为 210 kg、半径为 0.5 m 的均匀实心圆盘。 它以 2300 rpm 转动。求它的动能 Ek，单位 kJ。

M = 210 kgR = 0.5 mn = 2300 rpm
Ek = kJ
3.中等
n = 2100 rpmTb​ = 155 N·mI = 40 kg·m²

转动惯量为 40 kg·m² 的飞轮以 2100 rpm 转动。制动器施加 155 N·m 的恒定摩擦转矩。 飞轮在停下之前转过多少圈 N？

I = 40 kg·m²n = 2100 rpmTb = 155 N·m
N = rev
4.中等
n = 500 rpmTb​ = 185 N·mI = 31.5 kg·m²

转动惯量为 31.5 kg·m² 的飞轮以 500 rpm 转动。制动器施加 185 N·m 的恒定摩擦转矩。 它需要多长时间 t 才能停下？

I = 31.5 kg·m²n = 500 rpmTb = 185 N·m
t = s
5.困难
0.6 m0.2 mn1​ = 60 rpm

一个人站在无摩擦的转盘上，每只手各拿一个 1.5 kg 的哑铃，距转轴 0.6 m。人和转盘单独对转轴的转动惯量为 5 kg·m²。他们以 60 rpm 转动，然后把哑铃收到距转轴 0.2 m 处。把哑铃看作质点。求新的转速 n2，单位 rpm。

I0 = 5 kg·m²m = 2 × 1.5 kgr1 = 0.6 mr2 = 0.2 mn1 = 60 rpm
n2 = rpm
6.困难
220 m/s20 g0.47 mL = 0.8 m5 kg

质量为 5 kg、长为 0.8 m 的均匀细杆，从无摩擦的上端枢轴处静止悬挂。一颗 20 g 的子弹以 220 m/s 的速度水平击中杆上枢轴下方 0.47 m 处并留在杆中。 求撞击后瞬间杆的角速度 ω。

M = 5 kgL = 0.8 mm = 20 gv = 220 m/sd = 0.47 m
ω = rad/s

答案

  1. 1. Ek = 141.5 kJ
  2. 2. Ek = 761.4 kJ
  3. 3. N = 993.1 rev
  4. 4. t = 8.915 s
  5. 5. n2 = 71.25 rpm
  6. 6. ω = 1.931 rad/s

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