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 = 2.3 mGOd = 0.5 mm = 7.5 kg

质量为 7.5 kg、长为 2.3 m 的均匀细杆绕垂直于杆的轴 O 转动,该轴距其质心 G 为 0.5 m。求它对该轴的质量转动惯量 IO。

m = 7.5 kgL = 2.3 md = 0.5 m
IO = kg·m²
2.简单
Or = 0.05 mL = 1 m1.05 m2.5 kg8.5 kg

一个摆由一根均匀细杆(2.5 kg,长 1 m)组成,杆的上端 O 为枢轴,杆的下端固定着一个质量为 8.5 kg、半径为 0.05 m 的薄实心圆盘。圆盘在自身平面内摆动,其圆心在 O 下方 1.05 m 处。 求摆对 O 的质量转动惯量 IO。

mrod = 2.5 kgL = 1 mmdisc = 8.5 kgr = 0.05 md = 1.05 m
IO = kg·m²
3.中等
ω = ?L = 1.5 mm = 2 kg

质量为 2 kg、长为 1.5 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 = 2 kgL = 1.5 mg = 9.81 m/s²
ω = rad/s
4.中等
L = 0.8 mm = 18 kgα

质量为 18 kg、长为 0.8 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 = 18 kgL = 0.8 mg = 9.81 m/s²
R = N
5.困难
θ = 30°a

一个薄圆环沿与水平面成 30° 的斜面无滑动地滚下。取 g = 9.81 m/s²。 求其质心的加速度 a。

θ = 30°I = m·r²g = 9.81 m/s²
a = m/s²
6.困难
440 m/s50 g0.38 mL = 0.7 m8.5 kg

质量为 8.5 kg、长为 0.7 m 的均匀细杆,从无摩擦的上端枢轴处静止悬挂。一颗 50 g 的子弹以 440 m/s 的速度水平击中杆上枢轴下方 0.38 m 处并留在杆中。 求撞击后瞬间杆的角速度 ω。

M = 8.5 kgL = 0.7 mm = 50 gv = 440 m/sd = 0.38 m
ω = rad/s

答案

  1. 1. IO = 5.181 kg·m²
  2. 2. IO = 10.22 kg·m²
  3. 3. ω = 4.429 rad/s
  4. 4. R = 44.15 N
  5. 5. a = 2.452 m/s²
  6. 6. ω = 5.99 rad/s

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