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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姓名: ____________________   日期: ____________

1.简单
k = 0.4 m600 → 1200 rpm90 kg

质量为 90 kg、回转半径为 0.4 m 的飞轮，从 600 rpm 匀加速到 1200 rpm。 驱动转矩为恒定的 60 N·m，摩擦可以忽略。这需要多长时间 t？

m = 90 kgk = 0.4 mn1 = 600 rpmn2 = 1200 rpmT = 60 N·m
t = s
2.简单
k = 0.2 m600 → 2500 rpm110 kg

质量为 110 kg、回转半径为 0.2 m 的飞轮，从 600 rpm 匀加速到 2500 rpm。 驱动转矩为恒定的 88 N·m，摩擦可以忽略。这需要多长时间 t？

m = 110 kgk = 0.2 mn1 = 600 rpmn2 = 2500 rpmT = 88 N·m
t = s
3.中等
n = 900 rpmTb​ = 150 N·mI = 21.5 kg·m²

转动惯量为 21.5 kg·m² 的飞轮以 900 rpm 转动。制动器施加 150 N·m 的恒定摩擦转矩。 飞轮在停下之前转过多少圈 N？

I = 21.5 kg·m²n = 900 rpmTb = 150 N·m
N = rev
4.中等
v = ?L = 1.7 mm = 9.5 kg

质量为 9.5 kg、长为 1.7 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自由端的速度 v。

m = 9.5 kgL = 1.7 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
5.困难
0.6 m0.25 mn1​ = 45 rpm

一个人站在无摩擦的转盘上，每只手各拿一个 5.5 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 4.5 kg·m²。他们以 45 rpm 转动，然后把哑铃收到距转轴 0.25 m 处。把哑铃看作质点。求新的转速 n2，单位 rpm。

I0 = 4.5 kg·m²m = 2 × 5.5 kgr1 = 0.6 mr2 = 0.25 mn1 = 45 rpm
n2 = rpm
6.困难
θ = 25°a

一个空心球沿与水平面成 25° 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 = 25°I = (2/3)·m·r²g = 9.81 m/s²
μs =

答案

  1. 1. t = 15.08 s
  2. 2. t = 9.948 s
  3. 3. N = 101.3 rev
  4. 4. v = 7.073 m/s
  5. 5. n2 = 73.39 rpm
  6. 6. μs = 0.1865

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