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
k = 0.2 m1000 → 3000 rpm30 kg

质量为 30 kg、回转半径为 0.2 m 的飞轮,从 1000 rpm 匀加速到 3000 rpm。 驱动转矩为恒定的 130 N·m,摩擦可以忽略。这需要多长时间 t?

m = 30 kgk = 0.2 mn1 = 1000 rpmn2 = 3000 rpmT = 130 N·m
t = s
2.简单
R = 0.5 mn = 1200 rpm110 kg

飞轮是一个质量为 110 kg、半径为 0.5 m 的均匀实心圆盘。 它以 1200 rpm 转动。求它的动能 Ek,单位 kJ。

M = 110 kgR = 0.5 mn = 1200 rpm
Ek = kJ
3.中等
n = 700 rpmTb​ = 145 N·mI = 3 kg·m²

转动惯量为 3 kg·m² 的飞轮以 700 rpm 转动。制动器施加 145 N·m 的恒定摩擦转矩。 飞轮在停下之前转过多少圈 N?

I = 3 kg·m²n = 700 rpmTb = 145 N·m
N = rev
4.中等
3 kgaαM = 6 kgR = 0.25 m

一个 3 kg 的物块悬挂在绕过滑轮的轻绳上,滑轮是质量为 6 kg、半径为 0.25 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。 求绳中的张力 T。

m = 3 kgM = 6 kgR = 0.25 mg = 9.81 m/s²
T = N
5.困难
θ = 40°a

一个实心圆柱沿与水平面成 40° 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 = 40°I = ½·m·r²g = 9.81 m/s²
a = m/s²
6.困难
θ = 15°a

一个实心圆柱沿与水平面成 15° 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 = 15°I = ½·m·r²g = 9.81 m/s²
a = m/s²

答案

  1. 1. t = 1.933 s
  2. 2. Ek = 108.6 kJ
  3. 3. N = 8.847 rev
  4. 4. T = 14.71 N
  5. 5. a = 4.204 m/s²
  6. 6. a = 1.693 m/s²

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