圆周运动练习卷(附答案)

免费可打印的圆周运动练习卷: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
r = 150 m30 m/sF = ?

一辆 1000 kg 的汽车以恒定的 30 m/s 通过半径为 150 m 的水平弯道。 求所需的指向圆心的力(向心力)Fc。

m = 1000 kgv = 30 m/sr = 150 m
Fc = N
2.简单
r = ?120 km/h

为了乘客舒适,铁路弯道上的向心加速度不得超过 1.5 m/s²。以 120 km/h 通过的弯道,其最小半径 rmin 是多少?

v = 120 km/hamax = 1.5 m/s²
rmin = m
3.中等
r = 85 m15 m/s

一辆 1500 kg 的汽车以 15 m/s 驶过路面上的一个凸起的顶部。凸起的顶部是半径为 85 m 的圆弧。取 g = 9.81 m/s²。求顶部路面对汽车的法向力 N。

m = 1500 kgv = 15 m/sr = 85 mg = 9.81 m/s²
N = N
4.中等
r = 2 mn = ?

在游乐场的转筒中,乘客背靠在半径为 2 m 的竖直圆筒壁上。圆筒转得足够快时,底板下降,靠摩擦力托住乘客。静摩擦因数为 0.8。取 g = 9.81 m/s²。 求最小转速 n,以每分钟转数表示。

r = 2 mμs = 0.8g = 9.81 m/s²
n = rpm
5.困难
r = 1.4 mv = ?

一个小球系在长 1.4 m 的绳上,在竖直平面内做圆周运动。取 g = 9.81 m/s²。在最高点处,速度至少为多少 vmin 才能使绳子恰好保持绷紧?

r = 1.4 mg = 9.81 m/s²
vmin = m/s
6.困难
θ = 25°指向圆心vmax​ = ?

一个半径为 170 m 的弯道倾斜 25°,轮胎与路面之间的静摩擦因数为 0.4。取 g = 9.81 m/s²。 求汽车通过弯道而不向上、向外滑出的最高速度 vmax。

r = 170 mθ = 25°μs = 0.4g = 9.81 m/s²
vmax = m/s

答案

  1. 1. Fc = 6000 N
  2. 2. rmin = 740.7 m
  3. 3. N = 10744 N
  4. 4. n = 23.65 rpm
  5. 5. vmin = 3.706 m/s
  6. 6. vmax = 42.14 m/s

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