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 = 0.8 mvmax​ = ?

一块 2 kg 的石头用绳子拴着,在光滑的水平桌面上做半径为 0.8 m 的水平圆周运动,绳子在拉力达到 150 N 时断裂。求石头可能具有的最大速度 vmax。

m = 2 kgr = 0.8 mTmax = 150 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 1.5 m/s²。以 250 km/h 通过的弯道,其最小半径 rmin 是多少?

v = 250 km/hamax = 1.5 m/s²
rmin = m
3.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 0.3。取 g = 9.81 m/s²。 求最小转速 n,以每分钟转数表示。

r = 2 mμs = 0.3g = 9.81 m/s²
n = rpm
4.中等
r = 50 mvmax​ = ?

一辆汽车通过半径为 50 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 = 50 mμs = 0.5g = 9.81 m/s²
vmax = m/s
5.困难
r = 0.5 m11.5 m/svtop​ = ?

一个 1.5 kg 的球系在长 0.5 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 11.5 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 = 1.5 kgr = 0.5 mvbottom = 11.5 m/sg = 9.81 m/s²
Ttop = N
6.困难
r = 0.8 mv = 5.5 m/s

一个 1.8 kg 的小球系在长 0.8 m 的绳上,在竖直平面内做圆周运动。在最低点时它的速度为 5.5 m/s。取 g = 9.81 m/s²。求最低点处绳中的张力 T。

m = 1.8 kgr = 0.8 mv = 5.5 m/sg = 9.81 m/s²
T = N

答案

  1. 1. vmax = 7.746 m/s
  2. 2. rmin = 3215 m
  3. 3. n = 38.61 rpm
  4. 4. vmax = 15.66 m/s
  5. 5. Ttop = 323.2 N
  6. 6. T = 85.72 N

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