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 = 2.7 mGOd = 0.75 mm = 1.5 kg

质量为 1.5 kg、长为 2.7 m 的均匀细杆绕垂直于杆的轴 O 转动,该轴距其质心 G 为 0.75 m。求它对该轴的质量转动惯量 IO。

m = 1.5 kgL = 2.7 md = 0.75 m
IO = kg·m²
2.简单
L = 1.7 mGOd = 0.25 mm = 8.5 kg

质量为 8.5 kg、长为 1.7 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 = 8.5 kgL = 1.7 md = 0.25 m
IO = kg·m²
3.中等
14 kgaαM = 13.5 kgR = 0.45 m

一个 14 kg 的物块悬挂在绕过滑轮的轻绳上,滑轮是质量为 13.5 kg、半径为 0.45 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。 求物块的加速度 a。

m = 14 kgM = 13.5 kgR = 0.45 mg = 9.81 m/s²
a = m/s²
4.中等
ω = ?L = 1.2 mm = 7 kg

质量为 7 kg、长为 1.2 m 的均匀细杆一端铰接,在水平位置从静止释放。 忽略摩擦,取 g = 9.81 m/s²。 求杆摆过竖直位置时的角速度 ω。

m = 7 kgL = 1.2 mg = 9.81 m/s²
ω = rad/s
5.困难
θ = 35°vs = 4 m

一个空心球从静止开始,沿与水平面成 35° 的斜面无滑动地滚下。取 g = 9.81 m/s²。 它的半径为 0.3 m。求它沿斜面滚过 4 m 后的角速度 ω。

θ = 35°s = 4 mI = (2/3)·m·r²g = 9.81 m/s²r = 0.3 m
ω = rad/s
6.困难
10 m/sω

一个质量为 14.5 kg 的空心球以 10 m/s 的速度无滑动地滚动。 求它的转动动能 Erot。

m = 14.5 kgv = 10 m/sI = (2/3)·m·r²
Erot = J

答案

  1. 1. IO = 1.755 kg·m²
  2. 2. IO = 2.578 kg·m²
  3. 3. a = 6.619 m/s²
  4. 4. ω = 4.952 rad/s
  5. 5. ω = 17.32 rad/s
  6. 6. Erot = 483.3 J

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