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
k = 0.25 m0 → 500 rpm40 kg

质量为 40 kg、回转半径为 0.25 m 的飞轮，从静止匀加速到 500 rpm。 这需要 13 s。忽略摩擦，求所需的恒定转矩 T。

m = 40 kgk = 0.25 mn1 = 0 rpmn2 = 500 rpmt = 13 s
T = N·m
2.简单
L = 0.4 mGOd = 0.15 mm = 9 kg

质量为 9 kg、长为 0.4 m 的均匀细杆绕垂直于杆的轴 O 转动，该轴距其质心 G 为 0.15 m。求它对该轴的质量转动惯量 IO。

m = 9 kgL = 0.4 md = 0.15 m
IO = kg·m²
3.中等
ω = ?L = 1.4 mm = 2.5 kg

质量为 2.5 kg、长为 1.4 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 = 2.5 kgL = 1.4 mg = 9.81 m/s²
ω = rad/s
4.中等
4 kgaαM = 12 kgR = 0.15 m

一个 4 kg 的物块悬挂在绕过滑轮的轻绳上，滑轮是质量为 12 kg、半径为 0.15 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。 求物块下落 5 m 后的速度 v。

m = 4 kgM = 12 kgR = 0.15 mg = 9.81 m/s²h = 5 m
v = m/s
5.困难
600 m/s15 g0.3 mL = 0.5 m7.5 kgφ

质量为 7.5 kg、长为 0.5 m 的均匀细杆，从无摩擦的上端枢轴处静止悬挂。一颗 15 g 的子弹以 600 m/s 的速度水平击中杆上枢轴下方 0.3 m 处并留在杆中。 取 g = 9.81 m/s²。求杆摆动偏离竖直方向的最大角度 φ。

M = 7.5 kgL = 0.5 mm = 15 gv = 600 m/sd = 0.3 mg = 9.81 m/s²
φ = °
6.困难
10 m/sω

一个质量为 11.5 kg 的实心圆柱以 10 m/s 的速度无滑动地滚动。 求它的转动动能 Erot。

m = 11.5 kgv = 10 m/sI = ½·m·r²
Erot = J

答案

  1. 1. T = 10.07 N·m
  2. 2. IO = 0.3225 kg·m²
  3. 3. ω = 4.585 rad/s
  4. 4. v = 6.264 m/s
  5. 5. φ = 46.81 °
  6. 6. Erot = 287.5 J

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