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 = 2 mvmax​ = ?

一块 1.9 kg 的石头用绳子拴着,在光滑的水平桌面上做半径为 2 m 的水平圆周运动,绳子在拉力达到 40 N 时断裂。求石头可能具有的最大速度 vmax。

m = 1.9 kgr = 2 mTmax = 40 N
vmax = m/s
2.简单
r = 120 m24 m/sF = ?

一辆 600 kg 的汽车以恒定的 24 m/s 通过半径为 120 m 的水平弯道。 求所需的指向圆心的力(向心力)Fc。

m = 600 kgv = 24 m/sr = 120 m
Fc = N
3.中等
r = 125 mvmax​ = ?

一辆汽车通过半径为 125 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 = 125 mμs = 0.7g = 9.81 m/s²
vmax = m/s
4.中等
r = 45 m7 m/s

一辆 1700 kg 的汽车以 7 m/s 驶过路面上的一个凸起的顶部。凸起的顶部是半径为 45 m 的圆弧。取 g = 9.81 m/s²。求顶部路面对汽车的法向力 N。

m = 1700 kgv = 7 m/sr = 45 mg = 9.81 m/s²
N = N
5.困难
R = 5.5 mh = 26.95 m

一辆 1.5 kg 的小车在无摩擦轨道上从 26.95 m 高处由静止释放,驶过一个半径为 5.5 m 的竖直圆环。取 g = 9.81 m/s²。 求小车在圆环顶部时轨道对它的法向力 Ntop。

m = 1.5 kgh = 26.95 mR = 5.5 mg = 9.81 m/s²
Ntop = N
6.困难
r = 0.9 m11 m/svtop​ = ?

一个 1.8 kg 的球系在长 0.9 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 = 1.8 kgr = 0.9 mvbottom = 11 m/sg = 9.81 m/s²
Ttop = N

答案

  1. 1. vmax = 6.489 m/s
  2. 2. Fc = 2880 N
  3. 3. vmax = 29.3 m/s
  4. 4. N = 14826 N
  5. 5. Ntop = 70.63 N
  6. 6. Ttop = 153.7 N

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