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 = 160 m22 m/sF = ?

一辆 900 kg 的汽车以恒定的 22 m/s 通过半径为 160 m 的水平弯道。 求所需的指向圆心的力(向心力)Fc。

m = 900 kgv = 22 m/sr = 160 m
Fc = N
2.简单
r = 0.4 mvmax​ = ?

一块 1.5 kg 的石头用绳子拴着,在光滑的水平桌面上做半径为 0.4 m 的水平圆周运动,绳子在拉力达到 80 N 时断裂。求石头可能具有的最大速度 vmax。

m = 1.5 kgr = 0.4 mTmax = 80 N
vmax = m/s
3.中等
r = 3.9 mn = ?

在游乐场的转筒中,乘客背靠在半径为 3.9 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 0.5。取 g = 9.81 m/s²。 求最小转速 n,以每分钟转数表示。

r = 3.9 mμs = 0.5g = 9.81 m/s²
n = rpm
4.中等
r = 100 mvmax​ = ?

一辆汽车通过半径为 100 m 的水平弯道。轮胎与路面之间的静摩擦因数为 0.6。取 g = 9.81 m/s²。求汽车不打滑地通过弯道的最大速度 vmax。

r = 100 mμs = 0.6g = 9.81 m/s²
vmax = m/s
5.困难
R = 2.5 mh = ?

一辆小车在无摩擦轨道上由静止释放,驶入一个半径为 2.5 m 的竖直圆环。它必须从高出圆环底部至少多高 hmin 处出发,才能在圆环顶部保持在轨道上?

R = 2.5 mv₀ = 0
hmin = m
6.困难
r = 1.2 m11 m/svtop​ = ?

一个 0.2 kg 的球系在长 1.2 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 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 = 0.2 kgr = 1.2 mvbottom = 11 m/sg = 9.81 m/s²
Ttop = N

答案

  1. 1. Fc = 2723 N
  2. 2. vmax = 4.619 m/s
  3. 3. n = 21.42 rpm
  4. 4. vmax = 24.26 m/s
  5. 5. hmin = 6.25 m
  6. 6. Ttop = 10.36 N

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