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 = 0.9 mvmax​ = ?

一块 0.1 kg 的石头用绳子拴着,在光滑的水平桌面上做半径为 0.9 m 的水平圆周运动,绳子在拉力达到 20 N 时断裂。求石头可能具有的最大速度 vmax。

m = 0.1 kgr = 0.9 mTmax = 20 N
vmax = m/s
2.简单
r = 130 m9 m/sF = ?

一辆 800 kg 的汽车以恒定的 9 m/s 通过半径为 130 m 的水平弯道。 求所需的指向圆心的力(向心力)Fc。

m = 800 kgv = 9 m/sr = 130 m
Fc = N
3.中等
θ = 25°指向圆心v = ?

一个半径为 290 m 的弯道倾斜 25°。汽车以多大速度 v 通过时完全不需要摩擦力?取 g = 9.81 m/s²。

r = 290 mθ = 25°g = 9.81 m/s²
v = m/s
4.中等
r = 90 mvmax​ = ?

一辆汽车通过半径为 90 m 的水平弯道。轮胎与路面之间的静摩擦因数为 0.8。取 g = 9.81 m/s²。求汽车不打滑地通过弯道的最大速度 vmax。

r = 90 mμs = 0.8g = 9.81 m/s²
vmax = m/s
5.困难
R = 5.5 mh = 18.15 m

一辆 2 kg 的小车在无摩擦轨道上从 18.15 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。 求小车在圆环底部时轨道对它的法向力 Nbottom。

m = 2 kgh = 18.15 mR = 5.5 mg = 9.81 m/s²
Nbottom = N
6.困难
θ = 25°指向圆心vmax​ = ?

一个半径为 180 m 的弯道倾斜 25°,轮胎与路面之间的静摩擦因数为 0.1。取 g = 9.81 m/s²。 求汽车通过弯道而不向上、向外滑出的最高速度 vmax。

r = 180 mθ = 25°μs = 0.1g = 9.81 m/s²
vmax = m/s

答案

  1. 1. vmax = 13.42 m/s
  2. 2. Fc = 498.5 N
  3. 3. v = 36.42 m/s
  4. 4. vmax = 26.58 m/s
  5. 5. Nbottom = 149.1 N
  6. 6. vmax = 32.39 m/s

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