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
Or = 0.15 mL = 1.4 m1.55 m4.5 kg5 kg

一个摆由一根均匀细杆（4.5 kg，长 1.4 m）组成，杆的上端 O 为枢轴，杆的下端固定着一个质量为 5 kg、半径为 0.15 m 的薄实心圆盘。圆盘在自身平面内摆动，其圆心在 O 下方 1.55 m 处。 求摆对 O 的质量转动惯量 IO。

mrod = 4.5 kgL = 1.4 mmdisc = 5 kgr = 0.15 md = 1.55 m
IO = kg·m²
2.简单
R = 0.75 mn = 1200 rpm40 kg

飞轮是一个质量为 40 kg、半径为 0.75 m 的均匀实心圆盘。 它以 1200 rpm 转动。求它的动能 Ek，单位 kJ。

M = 40 kgR = 0.75 mn = 1200 rpm
Ek = kJ
3.中等
2 kgaαM = 5.5 kgR = 0.15 m

一个 2 kg 的物块悬挂在绕过滑轮的轻绳上，滑轮是质量为 5.5 kg、半径为 0.15 m 的均匀实心圆盘，在无摩擦的水平轴上转动。物块从静止释放。取 g = 9.81 m/s²。 求滑轮的角加速度 α。

m = 2 kgM = 5.5 kgR = 0.15 mg = 9.81 m/s²
α = rad/s²
4.中等
L = 2.8 mm = 8 kgα

质量为 8 kg、长为 2.8 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。 求释放瞬间销钉对杆的竖直力 R。

m = 8 kgL = 2.8 mg = 9.81 m/s²
R = N
5.困难
3.5 m/sω

一个质量为 16 kg 的实心球以 3.5 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 = 16 kgv = 3.5 m/sI = (2/5)·m·r²
p = %
6.困难
θ = 10°a

一个实心圆柱沿与水平面成 10° 的斜面无滑动地滚下。取 g = 9.81 m/s²。 求防止它打滑所需的最小静摩擦因数 μs。

θ = 10°I = ½·m·r²g = 9.81 m/s²
μs =

答案

  1. 1. IO = 15.01 kg·m²
  2. 2. Ek = 88.83 kJ
  3. 3. α = 27.54 rad/s²
  4. 4. R = 19.62 N
  5. 5. p = 28.57 %
  6. 6. μs = 0.05878

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