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 50 N 时断裂。求石头可能具有的最大速度 vmax。

m = 1.9 kgr = 2 mTmax = 50 N
vmax = m/s
2.简单
r = 0.3 mv300 rpm

一个小物体位于圆盘上距转轴 30 cm 处,圆盘以每分钟 300 转的恒定转速转动。 求它的向心加速度 ac。

n = 300 rpmr = 0.3 m
ac = m/s²
3.中等
r = 2.6 mω = ?

在游乐场的转筒中,乘客背靠在半径为 2.6 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。 求最小角速度 ω,以 rad/s 表示。

r = 2.6 mμs = 0.5g = 9.81 m/s²
ω = rad/s
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 = 9.5 mh = 38.95 m

一辆 1.5 kg 的小车在无摩擦轨道上从 38.95 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 = 38.95 mR = 9.5 mg = 9.81 m/s²
Nbottom = N
6.困难
R = 2 mh = 8 m

一辆 5 kg 的小车在无摩擦轨道上从 8 m 高处由静止释放,驶过一个半径为 2 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 = 5 kgh = 8 mR = 2 mg = 9.81 m/s²
Nbottom = N

答案

  1. 1. vmax = 7.255 m/s
  2. 2. ac = 296.1 m/s²
  3. 3. ω = 2.747 rad/s
  4. 4. vmax = 15.66 m/s
  5. 5. Nbottom = 135.4 N
  6. 6. Nbottom = 441.5 N

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