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 = 1.7 mvmax​ = ?

一块 1.3 kg 的石头用绳子拴着,在光滑的水平桌面上做半径为 1.7 m 的水平圆周运动,绳子在拉力达到 120 N 时断裂。求石头可能具有的最大速度 vmax。

m = 1.3 kgr = 1.7 mTmax = 120 N
vmax = m/s
2.简单
r = ?250 km/h

为了乘客舒适,铁路弯道上的向心加速度不得超过 0.5 m/s²。以 250 km/h 通过的弯道,其最小半径 rmin 是多少?

v = 250 km/hamax = 0.5 m/s²
rmin = m
3.中等
r = 85 mvmax​ = ?

一辆汽车通过半径为 85 m 的水平弯道。轮胎与路面之间的静摩擦因数为 0.7。取 g = 9.81 m/s²。求汽车不打滑地通过弯道的最大速度 vmax。

r = 85 mμs = 0.7g = 9.81 m/s²
vmax = m/s
4.中等
r = 80 mvmax​ = ?

一辆汽车通过半径为 80 m 的水平弯道。轮胎与路面之间的静摩擦因数为 0.5。取 g = 9.81 m/s²。求汽车不打滑地通过弯道的最大速度 vmax。

r = 80 mμs = 0.5g = 9.81 m/s²
vmax = m/s
5.困难
θ = 25°指向圆心vmin​ = ?

一个半径为 40 m 的弯道倾斜 25°,轮胎与路面之间的静摩擦因数为 0.2。取 g = 9.81 m/s²。 求汽车通过弯道而不沿坡面向下滑的最低速度 vmin。

r = 40 mθ = 25°μs = 0.2g = 9.81 m/s²
vmin = m/s
6.困难
r = 1.1 m8 m/svtop​ = ?

一个 0.3 kg 的球系在长 1.1 m 的轻绳上,在竖直平面内做圆周运动。在最低点它的速度为 8 m/s。忽略空气阻力,取 g = 9.81 m/s²。求最高点时绳中的拉力 Ttop。

m = 0.3 kgr = 1.1 mvbottom = 8 m/sg = 9.81 m/s²
Ttop = N

答案

  1. 1. vmax = 12.53 m/s
  2. 2. rmin = 9645 m
  3. 3. vmax = 24.16 m/s
  4. 4. vmax = 19.81 m/s
  5. 5. vmin = 9.777 m/s
  6. 6. Ttop = 2.74 N

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