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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1.简单
L = 2.1 mGOd = 0.35 mm = 5 kg

质量为 5 kg、长为 2.1 m 的均匀细杆绕垂直于杆的轴 O 转动，该轴距其质心 G 为 0.35 m。求它对该轴的质量转动惯量 IO。

m = 5 kgL = 2.1 md = 0.35 m
IO = kg·m²
2.简单
R = 0.6 mn = 900 rpm40 kg

飞轮是一个质量为 40 kg、半径为 0.6 m 的均匀实心圆盘。 它以 900 rpm 转动。求它的动能 Ek，单位 kJ。

M = 40 kgR = 0.6 mn = 900 rpm
Ek = kJ
3.中等
13.5 kgaαM = 6 kgR = 0.5 m

一个 13.5 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 0.5 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 = 13.5 kgM = 6 kgR = 0.5 mg = 9.81 m/s²
α = rad/s²
4.中等
n = 1000 rpmTb​ = 200 N·mI = 36.5 kg·m²

转动惯量为 36.5 kg·m² 的飞轮以 1000 rpm 转动。制动器施加 200 N·m 的恒定摩擦转矩。 飞轮在停下之前转过多少圈 N？

I = 36.5 kg·m²n = 1000 rpmTb = 200 N·m
N = rev
5.困难
0.8 m0.2 mn1​ = 30 rpm

一个人站在无摩擦的转盘上，每只手各拿一个 6 kg 的哑铃，距转轴 0.8 m。人和转盘单独对转轴的转动惯量为 4 kg·m²。他们以 30 rpm 转动，然后把哑铃收到距转轴 0.2 m 处。把哑铃看作质点。求新的转速 n2，单位 rpm。

I0 = 4 kg·m²m = 2 × 6 kgr1 = 0.8 mr2 = 0.2 mn1 = 30 rpm
n2 = rpm
6.困难
9 m/sω

一个质量为 18 kg 的实心球以 9 m/s 的速度无滑动地滚动。 求它的转动动能 Erot。

m = 18 kgv = 9 m/sI = (2/5)·m·r²
Erot = J

答案

  1. 1. IO = 2.45 kg·m²
  2. 2. Ek = 31.98 kJ
  3. 3. α = 16.05 rad/s²
  4. 4. N = 159.3 rev
  5. 5. n2 = 78.21 rpm
  6. 6. Erot = 291.6 J

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