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 = 1.4 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 1.4 m 的水平圆周运动,绳子在拉力达到 70 N 时断裂。求石头可能具有的最大速度 vmax。

m = 2 kgr = 1.4 mTmax = 70 N
vmax = m/s
2.简单
r = 1.8 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 1.8 m 的水平圆周运动,绳子在拉力达到 30 N 时断裂。求石头可能具有的最大速度 vmax。

m = 1.5 kgr = 1.8 mTmax = 30 N
vmax = m/s
3.中等
r = 2.3 mω = ?

在游乐场的转筒中,乘客背靠在半径为 2.3 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 0.4。取 g = 9.81 m/s²。 求最小角速度 ω,以 rad/s 表示。

r = 2.3 mμs = 0.4g = 9.81 m/s²
ω = rad/s
4.中等
r = 55 mvmax​ = ?

一辆汽车通过半径为 55 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 = 55 mμs = 0.6g = 9.81 m/s²
vmax = m/s
5.困难
r = 0.5 mv = ?

一个小球系在长 0.5 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 = 0.5 mg = 9.81 m/s²
vmin = m/s
6.困难
R = 9.5 mh = 31.35 m

一辆 1.5 kg 的小车在无摩擦轨道上从 31.35 m 高处由静止释放,驶过一个半径为 9.5 m 的竖直圆环。取 g = 9.81 m/s²。 求小车在圆环底部时轨道对它的法向力 Nbottom。

m = 1.5 kgh = 31.35 mR = 9.5 mg = 9.81 m/s²
Nbottom = N

答案

  1. 1. vmax = 7 m/s
  2. 2. vmax = 6 m/s
  3. 3. ω = 3.265 rad/s
  4. 4. vmax = 17.99 m/s
  5. 5. vmin = 2.215 m/s
  6. 6. Nbottom = 111.8 N

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