高考物理最新模拟题精选训练(圆周运动)专题01 同轴转动和皮带(齿轮)传动问题(含解析)
(物理) 高考物理生活中的圆周运动专项训练100(附答案)

(物理) 高考物理生活中的圆周运动专项训练100(附答案)一、高中物理精讲专题测试生活中的圆周运动1.如图所示,水平传送带AB 长L=4m ,以v 0=3m/s 的速度顺时针转动,半径为R=0.5m 的光滑半圆轨道BCD 与传动带平滑相接于B 点,将质量为m=1kg 的小滑块轻轻放在传送带的左端.已,知小滑块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.3,取g=10m/s 2,求:(1)滑块滑到B 点时对半圆轨道的压力大小;(2)若要使滑块能滑到半圆轨道的最高点,滑块在传送带最左端的初速度最少为多大. 【答案】(1)28N.(2)7m/s 【解析】 【分析】(1)物块在传送带上先加速运动,后匀速,根据牛顿第二定律求解在B 点时对轨道的压力;(2)滑块到达最高点时的临界条件是重力等于向心力,从而求解到达D 点的临界速度,根据机械能守恒定律求解在B 点的速度;根据牛顿第二定律和运动公式求解A 点的初速度. 【详解】(1)滑块在传送带上运动的加速度为a=μg=3m/s 2;则加速到与传送带共速的时间01v t s a == 运动的距离:211.52x at m ==, 以后物块随传送带匀速运动到B 点,到达B 点时,由牛顿第二定律:2v F mg m R-= 解得F=28N ,即滑块滑到B 点时对半圆轨道的压力大小28N.(2)若要使滑块能滑到半圆轨道的最高点,则在最高点的速度满足:mg=m 2Dv R解得v D 5; 由B 到D ,由动能定理:2211222B D mv mv mg R =+⋅ 解得v B =5m/s>v 0可见,滑块从左端到右端做减速运动,加速度为a=3m/s 2,根据v B 2=v A 2-2aL 解得v A =7m/s2.如图,AB 为倾角37θ=︒的光滑斜面轨道,BP 为竖直光滑圆弧轨道,圆心角为143︒、半径0.4m R =,两轨道相切于B 点,P 、O 两点在同一竖直线上,轻弹资一端固定在A 点另一自由端在斜面上C 点处,现有一质量0.2kg m =的小物块(可视为质点)在外力作用下将弹簧缓慢压缩到D 点后(不栓接)静止释放,恰能沿轨道到达P 点,已知0.2m CD =、sin370.6︒=、cos370.8︒=,g 取210m/s .求:(1)物块经过P 点时的速度大小p v ;(2)若 1.0m BC =,弹簧在D 点时的弹性势能P E ; (3)为保证物块沿原轨道返回,BC 的长度至少多大. 【答案】(1)2m/s (2)32.8J (3)2.0m 【解析】 【详解】(1)物块恰好能到达最高点P ,由重力提供圆周运动的向心力,由牛顿第二定律得:mg=m 2p v R解得:100.42m/s P v gR =⨯=(2)物块从D 到P 的过程,由机械能守恒定律得:E p =mg (s DC +s CB )sin37°+mgR (1+cos37°)+12mv P 2. 代入数据解得:E p =32.8J(3)为保证物块沿原轨道返回,物块滑到与圆弧轨道圆心等高处时速度刚好为零,根据能量守恒定律得:E p =mg (s DC +s ′CB )sin37°+mgR (1+cos37°)解得:s ′CB =2.0m点睛:本题综合考查了牛顿第二定律、机械能守恒定律的综合,关键是搞清物体运动的物理过程;知道圆周运动向心力的来源,即径向的合力提供向心力.3.如图所示,在光滑水平桌面EAB 上有质量为m =2 kg 的小球P 和质量为M =1 kg 的小球Q ,P 、Q 之间压缩一轻弹簧(轻弹簧与两小球不拴接),桌面边缘E 处放置一质量也为M =1 kg 的橡皮泥球S ,在B 处固定一与水平桌面相切的光滑竖直半圆形轨道。
2023届浙江高三物理高考复习微专题模型精讲精练第21讲 圆周运动之传动模型(含详解)

第21讲圆周运动之传动模型1.(上海高考)以A、B为轴的圆盘,A以线速度v转动,并带动B转动,A、B之间没有相对滑动则()A.A、B转动方向相同,周期不同B.A、B转动方向不同,周期不同C.A、B转动方向相同,周期相同D.A、B转动方向不同,周期相同一.知识回顾1.常见的三种传动方式及特点(1)皮带传动:如图甲、乙所示,皮带与两轮之间无相对滑动时,两轮边缘线速度大小相等,即v A=v B。
(2)摩擦(齿轮)传动:如图丙所示,两轮边缘接触,接触点无打滑现象时,两轮边缘线速度大小相等,即v A=v B。
(3)同轴转动:如图丁所示,两轮固定在一起绕同一转轴转动,两轮转动的角速度大小相等,即ωA=ωB。
2.解决传动问题的关键(1)确定属于哪类传动方式,抓住传动装置的特点。
①同轴转动:固定在一起共轴转动的物体上各点角速度相同;②皮带传动、齿轮传动和摩擦传动:齿轮传动和不打滑的摩擦(皮带)传动的两轮边缘上各点线速度大小相等。
(2)结合公式v=ωr,v一定时ω与r成反比,ω一定时v与r成正比,判定各点v、ω的比例关系。
若判定向心加速度a n的比例关系,可巧用a n=ωv这一规律。
二、例题精析例1.如图所示,拖拉机后轮的半径是前轮半径的两倍,A和B是前轮和后轮边缘上的点,若拖拉机行进时车轮没有打滑,则()A.两轮转动的周期相等B.两轮转动的转速相等C.A点和B点的线速度大小之比为1:2D.A点和B点的向心加速度大小之比为2:1例2.如图所示,某齿轮传动机械中的三个齿轮的半径之比为3:5:9,当齿轮转动的时候,小齿轮边缘的P点和大齿轮边缘的Q点的线速度大小之比和周期之比分别为()A.3:1;1:3B.3:1;3:1C.1:1;1:3D.1:1;3:1例3.在如图所示的装置中,甲、乙属于同轴传动,乙、丙属于皮带传动(皮带与轮不发生相对滑动),A、B、C分别是三个轮边缘上的点,设甲、乙、丙三轮的半径分别是R甲、R乙和R丙,且R甲=2R乙=R丙,如果三点的线速度分别为v A,v B,v C三点的周期分别为T A,T B,T C,向心加速度分别为a A,a B,a C,则下列说法正确的是()A.a A:a B=1:2B.a A:a B=1:4C.v A:v C=1:4D.T A:T C=1:2例4.如图所示是利用两个大小不同的齿轮来达到改变转速的自行车传动结构的示意图。
高中物理第六章圆周运动考点精题训练(带答案)

高中物理第六章圆周运动考点精题训练单选题1、修正带是学生常用的学习工具之一,其结构如图所示,包括上下盖座、大小齿轮、压嘴座等部件,大小齿轮分别嵌合于大小轴孔中,大小齿轮相互啮合,a、b两点分别位于大小齿轮的边缘,则关于这两点的线速度大小、角速度关系说法正确的是()A.线速度大小相等,角速度不等B.线速度大小不等,角速度相等C.线速度大小相等,角速度相等D.线速度大小不等,角速度不等答案:A根据题意可知,大小齿轮由于边缘啮合,所以边缘上的点的线速度大小相等,而齿轮的半径不一样,由公式v=ωr可知,角速度的大小不等。
故选A。
2、如图所示,轻杆一端与一质量为m的小球相连,另一端连在光滑固定轴上,轻杆可在竖直平面内自由转动。
现使小球在竖直平面内做完整的圆周运动,不计空气阻力,重力加速度为g。
下列说法正确的是()A.小球在运动过程中的任何位置对轻杆的作用力都不可能为0B.当轻杆运动到水平位置时,轻杆对小球的拉力大小不可能等于mgC.小球运动到最低点时,对轻杆的拉力可能等于4mgD.小球运动到最低点时,对轻杆的拉力一定不小于6mg答案:BA.小球在轻杆的作用下做圆周运动,在最高点时,若只有重力提供向心力,则小球对轻杆的作用力为0,故A错误;B.假设当轻杆运动到水平位置时,轻杆对小球的拉力等于重力,则有mg=m v2 r此时小球的动能为1 2mv2=12mgr由机械能守恒定律可知,小球不可能运动到最高点,不能完成完整的圆周运动,假设不成立,B正确;CD.若小球恰能完成完整的圆周运动,则在最高点时,小球的速度为0,在最低点时,由机械能守恒得小球的动能为E k=2mgr由F−mg=m v2r=4mg得F=5mg由牛顿第三定律,可知小球对轻杆的作用力最小为5mg,故CD错误。
故选B。
3、关于匀速圆周运动,下列说法正确的是()A.匀速圆周运动是匀速运动B.匀速圆周运动是变速运动C.匀速圆周运动的线速度不变D.做匀速圆周运动的物体必处于平衡状态答案:BABC.匀速圆周运动过程,线速度大小保持不变,方向时刻改变,故匀速圆周运动是变速运动,AC错误,B 正确;D.做匀速圆周运动的物体,所受合外力作为向心力,没有处于平衡状态,D错误。
高中物理-专题练习-圆周运动复习(3).docx

2、细绳的一端系着质量为M=0.6kg的物体静止在水平面上,另一端通过光滑小孔吊着质量为
m=0.3kg的物体,M的中心与圆孔的距离为0.2m,M与水平面间的最大静摩擦力为2N.现使此
平面绕通过小孔的中心轴线转动,问转动的角速度ω 在什么范围内,m才会处于静止状态
(g=10m/s2)
Mr
3、质量为m的物块,系在弹簧的一端,弹簧的另一端固定在转轴上如右
球作用与管的合力为零,VO应满足什么关系?
圆环管状轨道:最高点速度等于gR时,物体对轨道。
最高点速度>gR时,物体对的轨道有向的压力
最高点速度<gR时,物体对的轨道有向的压力
2、光滑圆轨道上套一金属环,金属环在轨道上做圆周运动。
最高点速度等于
gR时,物体对轨道
。
最高点速度
>
gR时,物体对
的轨道
侧有向
求:
1、为了确保安全汽车通过桥的最高点的最大速度
2、如果汽车在最高点时对桥面的压力为重力的一半,汽车的速度
3、汽车以最大速度通过桥的最高点,落地点距桥多远?
7
2、注意:拱形桥为内轨道,最高点最大速度为:此时提供向心力,桥
与车间无作用力,以最大速度通过桥的最高点后汽车做运动。
3、飞机做俯冲拉起运动时,在最低点附近做半径为180米的圆周运动,如果飞行员的体质
当装置绕o1o1′以ω匀速转动时下列叙述正确的是:
摆球的运动周期为
细线中张力为
若ω 一定,当转轴由o1o1′改为o2o2′时,摆线与竖直方向的夹角 α将
A
B
),线的另一端固定于L形杆的最右端.
o1o2
a
α
ω
4
o1o2
高考物理四种常见的传动装置-皮带和同轴转动

高考物理四种常见的传动装置-皮带和同轴转动共线模型:线速度相等皮带传动齿轮传动摩擦传动共轴模型:角速度相等共轴传动新高考形式练习题-生活情景与物理模型结合1.如图,A、B、C三点为奶茶塑封机手压杆上的点,A在杆的顶端,O为杆转动的轴,且AB=BC=CO。
在杆向下转动的过程中,下列说法正确的是()A.A、B两点线速度大小之比为1∶3B.B、C两点周期之比为1∶1C.A、B两点角速度之比为3∶2D.B、C两点的线速度大小之比为1∶22.如图所示,在用起瓶器开启啤酒瓶盖的过程中,起瓶器上A、B两点绕O点转动的角速度分别为ωA和ωB,线速度的大小分别为vA和vB,下列关系正确的是()A.vA=vBB.ωA>ωBC.vA<vBD.ωA<ωB3.自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样,其中小齿轮与后轮共轴,大齿轮和小齿轮被不可伸长的链条相连,它们的边缘有三个点A、B、C,如图所示,下列说法正确的是()A.A、B两点线速度大小不等B.B、C两点周期不同C.A点的角速度比B点的角速度大D.B点的线速度比C点的小4.《天工开物》少儿百科中介绍了古法制糖工艺,用糖车挤压甘蔗收集汁水,其简化模型的俯视平面图如图所示。
手柄上的A点到转动轴轴心O点的距离为4R,两个半径为R的圆柱体表面有两个点B和C,则A、B、C三点的线速度大小之比为()A.1∶4∶1B.1∶4∶4C.4∶1∶1D.4∶1∶45.如图甲所示,修正带是通过两个齿轮相互咬合进行工作的,其原理可简化为图乙中所示的模型。
A、B是大、小齿轮边缘上的两点,C是大轮上的一点。
若大轮半径是小轮半径的2倍,小轮中心到A点和大轮中心到C点的距离之比为2∶1,则A、B、C三点()A.线速度大小之比为4∶4∶1B.角速度之比为1∶1∶1C.转速之比为2∶2∶1D.向心加速度大小之比为2∶1∶16.上世纪70年代我国农村常用辘轳浇灌农田,其模型图如图所示,细绳绕在半径为r的轮轴上悬挂一个水桶M,轮轴上均匀分布着6根手柄,柄端有6个质量均匀的小球m。
2023年高考物理圆周运动最新模拟题精练-圆周运动+综合模型(解析版)

高考物理《圆周运动》常用模型最新模拟题精练专题08.圆周运动+综合模型1.(2023四川重点高中质检)如图所示,水平放置的光滑桌面中心开有光滑的小孔,轻质细绳穿过小孔一端连接质量为m 的小球,另一端连接总质量为8m 的漏斗(其中西沙的质量为7m ),小球在轨道1上做匀速圆周运动。
某时刻起,漏斗内细沙缓慢流出而漏斗缓慢上升。
漏斗内细沙全部流出时漏斗上升的高度为h ,之后小球在轨道2上做匀速圆周运动,此过程中小球在任意相等时间内扫过的面积相等,重力加速度大小为g,下列说法正确的是A.小球在单位时间内扫过的面积为232gh B.小球在轨道1上运动时的动能为4mgh C.小球在轨道2上运动时的动能为mgh D.此过程中细绳对漏斗做的功为3mgh 【参考答案】BCD【名师解析】设轨道1、2的半径分别为r1、r2,小球在轨道1、2运动时的速度分别为v 1、v 2,根据已知条件有8mg=m 211v r ,mg=m 222v r ,根据题述,此过程中小球在任意相等时间内扫过的面积相等,可得v 1r 1=v 2r 2,r 2-r 1=h ,解得r 2=2r 1=2h 32gh ,A 错误;小球在轨道1上运动时的动能为2112mv =4mgh,选项B 正确;小球在轨道2上运动时的动能为2212mv =mgh,选项C 正确;此过程中小球动能变化为2212mv -2112mv =mgh -4mgh=-3mgh,细绳对漏斗做的功为3mgh,选项D 正确。
2、(12分)(2023江苏盐城市重点高中期初调研)如图所示的装置中,光滑水平杆固定在竖直转轴上,小圆环A 和轻弹簧套在杆上,弹簧两端分别固定于竖直转轴和环,细线穿过小孔O,两端分别与环和小球连接,线与水平杆平行,环的质量为,小球的质量为.现使整个装置绕竖直轴以角速度匀速转动,细线与竖直方向的夹角为.缓慢加速后使整个装置以角速度匀速转动,细线与竖直方向的夹角为,此时弹簧弹力与角速度为时大小相等,已知重力加速度,,求:(1)装置转动的角速度为时,细线的长度s.(2)装置转动的角速度为时,弹簧的弹力大小k .(3)装置转动的角速度由增至过程中,细线对小球做的功.【名师解析】.(13分)(1)角速度为ω时,对小球B :2mg tan 37°=2mω21s sin 37°(2分)解得s =254gω(1分)(2)装置转动的角速度为2ω时:设OB 的长度为s’对小球B ,T 2cos53°=2mgT 2sin53°=2m (2ω)2s’sin53°解得:s’=2512g ω设细线长为L ,对圆环A ,角速度为ω时,F T1-F k =mω2(L -s )(1分)角速度为2ω时,F T2+F k =m (2ω)2(L -s’)(1分)联立解得F k =2mg(3)装置转动的角速度由ω增加到2ω过程中,对小球B :重力势能的变化量ΔE p B =m B g (L OB cos 37°-L ′OB cos 53°)(1分)小球动能的变化量ΔE k B =12m B v ′2B -12m B v 2B (1分)其中v ′B =2ωL ′OB sin 53°,v B =ωL OB sin 37°细线对小球B 做功W =ΔE p B +ΔE k B (1分)联立解得:W =22199144mg ω(2分)3.(2023广东名校质检)如图,光滑的水平杆OM 和竖直轴ON 上分别套着环P 和Q ,环P 的质量m 1=m ,Q 的质量m 2=2m ,用轻绳连接,一根弹簧左端固定于O 点,右端与环P 栓接,两环静止时,轻绳与竖直方向的夹角θ=37°,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g =10m/s 2。
高考专题复习:圆周运动(最新整理)

一端固定在
A,
一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴
和
另一端固定
匀速转动
求转盘转动的
2。
处有一个小孔,用细绳穿过小孔,绳两端各细一个小球A
球保持静止状态,
A
O
F N
A.6.0 N拉力
7、A、B两球质量分别为
相连,置于水平光滑桌面上,
的匀速圆周运动,空气对飞机作用力的大小等于( )
所示.已知小球
的小球,甩动手腕,
后落地,如图所示.已知,忽略手的运动半径和空气阻力.
的小滑块。
当圆盘转动
段斜面倾角为53°,BC段斜
R 1R 2R 3A B
C
D
v
第一圈轨道
第二圈轨道
第三圈轨道
L
L
L 1
在轨道最低处第n 次碰撞刚结束时各自。
皮带(齿轮)传动与同轴传动练习人教版第六章圆周运动6.3向心加速度

皮带(齿轮)传动与同轴传动 同步练习(解析版)一、知识回顾知识点:皮带(齿轮)传动:线速度相同同轴传动:角速度相同所需知识点:二、巩固练习——单选题1.(2324高二上·江苏连云港·阶段练习)手指陀螺如图所示,陀螺上有两个固定点A 、B ,其中A 离转动轴较远。
当陀螺转动时,下列说法不正确的是( )A .A 点的周期和B 点的周期相等B .A 点的角速度和B 点的角速度相等C .A 点的线速度大于B 点的线速度D .A 点的向心加速度小于B 点的向心加速度【答案】D【详解】AB .AB 同轴转动可知A 点的角速度和B 点的角速度相等,根据2T πω=可知A 点的周期和B 点的周期相等。
故AB 正确;C .根据圆周运动规律v r ω=可知角速度相同,半径越大,线速度越大,即A 点的线速度大于B 点的线速度。
故C 正确;D .根据向心加速度公式2n a r ω= 可知角速度相同,半径越大,向心加速度越大。
即A 点的向心加速度大于B 点的向心加速度。
故D 错误。
题目要求选择不正确的,故选D 。
2.(2022高二上·甘肃·学业考试)地球上的所有物体都随地球自转而做圆周运动,兰州大约在北纬37°附近,为了方便计算,兰州的纬度角α取37°,已知cos37°=0.8,物体A 在兰州,物体B 在赤道上某点,它们都相对于地面静止,A 、B 质量相等对于A 、B 随地球自转而做圆周运动的描述,下列说法正确的是( )2222R v v v R a a R T T Rππωωω=====,,,,A .A 、B 的线速度之比是4:5B .A 、B 的角速度之比是4:5C .A 、B 的向心加速度之比是1:1D .A 、B 的向心力之比是1:1【答案】A 【详解】B .A 、B 同轴转动角速度相等,即A B ωω=故B 错误;A .令地球的半径为R ,则A 的半径为4cos375A R R R ==根据v r ω=可得A 、B 的线速度之比是45A B v v = 故A 正确; C .根据向心加速度公式2a r ω=可得45A B a a = 故C 错误;D .根据向心力公式2F mr ω=可得A 、B 的向心力之比是54A B F F = 故D 错误。
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专题01 同轴转动和皮带(齿轮)传动问题1.(2017河南十校阶段性测试)如图甲所示,同轴转动的三个纸质柱状圆筒,其半径之比为r1 :r2 :r3=1 :2 :3,三圆筒绕同一中心轴线按图示方向转动,现标记在一条水平直线上的四个点O、A、B、C如图乙所示,同时从圆心O处指向A、B、C沿直线射出一颗子弹,子弹若做匀速直线运动,不考虑重力作用,击穿三纸筒的位置分别标记为A'、B'、C',现AA'、BB'、CC'的弧长之比为1∶3 ∶9,则三个圆筒转动角速度ω1∶ω2∶ω3为A.1 ∶3∶9B.1∶1∶1C.1 ∶3∶27D.4∶3 ∶4【参考答案】D【名师解析】设子弹从O到A的时间为t,则有击穿三纸筒的时间之比为1∶2∶3.。
又AA'、BB'、CC'的弧长之比为1∶3 ∶9,由s=ωrt可知圆筒转动角速度ω1∶ω2∶ω3=4∶3 ∶4,选项D正确。
2. .某种变速自行车,有六个飞轮和三个链轮,如图所示。
飞轮和链轮的齿数见下表,后轮的直径d=660mm.某人骑该车行进的速度v=4m/s时,脚踩踏板做匀速圆周运动的角速度最小为()A.1.9rad/s B.3.8rad/sC.6.5rad/s D.7.1rad/s【参考答案】B3.(2016·上海)风速仪结构如图(a)所示。
光源发出的光经光纤传输,被探测器接收,当风轮旋转时,通过齿轮带动凸轮圆盘旋转,当圆盘上的凸轮经过透镜系统时光被挡住。
已知风轮叶片转动半径为r,每转动n圈带动凸轮圆盘转动一圈。
若某段时间Δt内探测器接收到的光强随时间变化关系如图(b)所示,则该时间段内风轮叶片(A)转速逐渐减小,平均速率为4πΔnrt(B)转速逐渐减小,平均速率为8πΔnrt(C)转速逐渐增大,平均速率为4πΔnrt(D)转速逐渐增大,平均速率为8πΔnrt【参考答案】B【名师解析】若某段时间Δt内探测器接收到的光强随时间变化关系如图(b)所示,光被挡住的时间间隔越来越大,说明转速逐渐减小。
△t时间内凸轮圆盘转动4圈,风轮叶片转动4n圈,路程为s=4n×2πr =8n πr 。
平均速率为v=s/△t=8πΔnrt,选项B 正确。
4. (2008·宁夏)题10-6图示为某一皮带传动装置.主动轮的半径为r 1,从动轮的半径为r 2.已知主动轮做顺时针转动,转速为n ,转动过程中皮带不打滑.下列说法正确的是( )A .从动轮做顺时针转动B .从动轮做逆时针转动C .从动轮的转速为21r r n D .从动轮的转速为12r r n 【参考答案】. BC5. (2014·上海)如题10-7图,带有一白点的黑色圆盘,可绕过其中心,垂直于盘面的轴匀速转动,每秒沿顺时针方向旋转30圈。
在暗室中用每秒闪光31次的频闪光源照射圆盘,观察到白点每秒沿( )(A )顺时针旋转31圈 (B )逆时针旋转31圈 (C )顺时针旋转1圈(D)逆时针旋转1圈【参考答案】. D【名师解析】根据题述在暗室中用每秒闪光31次的频闪光源照射每秒沿顺时针方向旋转30圈的圆盘,在每次闪光时,白点落后1/31圆周,也就是说,闪光31次,圆盘刚好沿顺时针方向旋转30圈。
所以观察到白点每秒沿逆时针旋转1圈,选项D正确。
6.(2015·西安联考)如题10-8图所示是一个玩具陀螺,a、b和c是陀螺上三个点,当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时,下列表述正确的是()A.a、b和c三点的线速度大小相等B.a、b和c三点的角速度相等C.a、b的角速度比c的大D.c的线速度比a、b的大【参考答案】B7.(2016·江苏苏北四市高三联考)小明骑自行车沿平直公路匀速行驶,如图所示,图中箭头为自行车前轮边缘上过A、B点的切线方向。
下列说法正确的是( )A.研究前轮转动时,可将轮子视为质点B.以地面为参考系,A、B两点的速度沿图示方向C.A、B两点的向心加速度大小相等D.前轮受地面的摩擦力向后,后轮受地面的摩擦力向前【参考答案】.CD【名师解析】研究前轮转动时,不能将轮子看成质点,否则其转动情况无法分辨,A项错误;以地面为参考系,A点的速度是A绕转轴向下的速度和随车向前的速度的合速度,则A的速度斜向前下方,B项错误;A、B共轴转动,角速度相等,由a=ω2r知,A、B两点的向心加速度大小相等,C项正确;人骑着自行车向前匀速行使时,后轮相当于主动轮,后轮与地面接触点地面的运动趋势方向向后,则地面对后轮的静摩擦力方向向前,前轮相当于从动轮,前轮与地面接触点地面的运动趋势方向向前,则地面对前轮的静摩擦力方向向后,D项正确。
8.(2016·河南开封高三月考)如图所示,轮O1、O3固定在同一轮轴上,轮O1、O2用皮带连接且不打滑,在O1、O2、O3三个轮的边缘各取一点A、B、C,已知三个轮的半径比r1∶r2∶r3=2∶1∶1,当转轴匀速转动时,下列说法中正确的是( )A.A、B、C三点的线速度之比为2∶2∶1B.A、B、C三点的角速度之比为1∶2∶1C.A、B、C三点的加速度之比为2∶4∶1D.A、B、C三点的周期之比为1∶2∶1【参考答案】.ABC【名师解析】A、B两点靠传送带传动,线速度大小相等,A、C共轴转动,角速度相等,根据v=rω,则v A∶v C=r1∶r3=2∶1,所以A、B、C三点的线速度大小之比v A∶v B∶v C=2∶2∶1,故A正确;A、C共轴转动,角速度相等,A、B两点靠传送带传动,线速度大小相等,根据v=rω,ωA ∶ωB =r 2∶r 1=1∶2,所以A 、B 、C 三点的角速度之比ωA ∶ωB ∶ωC =1∶2∶1,故B 正确;根据a n =vω,可知,A 、B 、C 三点的加速度之比为2∶4∶1,故C 正确;由T =2πω,可知,A 、B 、C 三点的周期之比为2∶1∶2,D 错误。
9.如图所示是磁带录音机的磁带盒的示电图,A 、B 为缠绕磁带的两个轮子,其半径均为r.在放音结束时,磁带全部绕到了B 轮上,磁带的外缘半径为R ,且R =3r.现在进行倒带,使磁带绕到A 轮上.倒带时A 轮是主动轮,其角速度是恒定的,B 轮是从动轮.经测定磁带全部绕到A 轮上需要的时间为t.则从开始倒带到A 、B 两轮的角速度相等所需要的时间( )A.t 2B.5-12 t C.6-12t D.7-12t 【参考答案】.B10.(2016·安徽江淮十校联考)如图所示,拖拉机后轮的半径是前轮半径的2倍,A和B是前轮和后轮边缘上的点,若车行进时轮与路面没有滑动,则( )A.A点和B点的线速度大小之比为1∶2B.前轮和后轮的角速度之比为2∶1C.两轮转动的周期相等D.A点和B点的向心加速度大小相等【参考答案】B11.电风扇的扇叶的重心如果不在转轴上,转动时会使风扇抖动,并加快转轴磨损。
调整时,可在扇叶的一区域通过固定小金属块的办法改变其重心位置。
如图所示,A、B是两调整重心的金属块(可视为质点),其质量相等,它们到转轴O的距离r A<r B。
扇叶转动后,它们的( )A.向心加速度相等B.线速度大小相等C.向心力F A<F BD.角速度ωA<ωB【参考答案】.C【名师解析】因为两调整重心的金属块A、B固定在风扇上,因此两者绕轴O一起转动,具有相同的角速度,故D错误;根据向心加速度公式a=ω2r,得aA<aB,由线速度与角速度的关系v=ωr,得vA<vB,由向心力公式F=mω2r,得FA<FB,故C正确,A、B错误。
12.甲、乙两个物体都做匀速圆周运动,其质量之比为1∶2,转动半径之比为1∶2,在相同的时间里甲转过60°,乙转过45°,则它们的向心力大小之比为( )A.1∶4B.2∶3C.4∶9D.9∶16【参考答案】.C【名师解析】m1∶m2=1∶2,r1∶r2=1∶2,ω1∶ω2=θ1∶θ2=4∶3,向心力F=mω2r,故F1∶F2=4∶9,故C正确。
13.光盘驱动器读取数据的某种方式可简化为以下模式,在读取内环数据时,以恒定角速度方式读取,而在读取外环数据时,以恒定线速度的方式读取。
如图所示,设内环内边缘的半径为R1,内环外边缘半径为R2,外环外边缘半径为R3。
A、B、C分别为各边缘线上的点。
则读取内环上A点时的向心加速度大小和读取外环上C点时的向心加速度大小之比为( )A.R21R2R3B.R22R1R3C.R2R3R21D.R1R3R22【参考答案】.D14.(2016·山东潍坊期中)如图所示为用绞车拖物块的示意图。
拴接物块的细绳被缠绕在轮轴上,轮轴逆时针转动从而拖动物块。
已知轮轴的半径R=0.5 m,细绳始终保持水平,被拖动物块的质量m=1 kg,与地面间的动摩擦因数μ=0.5,轮轴的角速度随时间变化的关系是ω=2t(rad/s),g=10 m/s2。
以下判断正确的是( )A.物块做匀速运动B.物块做匀加速直线运动,加速度大小是1 m/s2C.细绳对物块的拉力是5 ND.细绳对物块的拉力是6 N【参考答案】.BD【名师解析】物块的速度等于圆盘边缘转动的线速度,v=ωR=t(m/s),由v=at知物块的加速度为1 m/s2,即物块做a=1 m/s2的匀加速直线运动,故B正确;对物块受力分析,由牛顿第二定律可知F T-F f=ma,F f=μmg,解得F T=6 N,故D正确。
15.(2016安徽皖江联考)摩擦传动是传动装置中的一个重要模型,如右图历示的两个水平放置的轮盘靠摩擦力传动,其中O、O'分别为两轮盘的轴心,已知两个轮盘的半径比r甲:r 乙=3:1,且在正常工作时两轮盘不打滑。
今在两轮盘上分别放置两个同种材料制成的滑块A、B,两滑块与轮盘间的动摩擦因数相同,两滑块距离轴心O、O'的间距R A=2R B。
若轮盘乙由静止开始缓慢地转动起来,且转速逐渐增加,则下列叙述正确的是A. 滑块A 和B 在与轮盘相对静止时,角速度之比为=1:3ωω甲乙: B .滑块A 和B 在与轮盘相对静止时,向心加速度的比值为a A :a B =2: 9 C .转速增加后滑块B 先发生滑动 D .转速增加后两滑块一起发生滑动 【参考答案】.ABC【名师解析】假设轮盘乙的半径为r ,由题意可知两轮盘边缘的线速度大小相等,有3r r ωω=甲乙,则可求=1:3ωω甲乙:,所以滑块相对轮盘滑动前,A ,B 的角速度之比为1:3,A 正确;滑块相对盘开始滑动前,根据2a r ω=得A ,B 的向心加速度之比为:2:9A B a a =,B正确;据题意可得物块的最大静摩擦力分别为A A f m gμ=,B B f m gμ=,最大静摩擦力之比为::A BA B f f m m =;转动中所受的静摩擦力之比为:::4.5A B AB A B A B f f m a m a m m ''==,综上分析可得滑块B 先达到最大静摩擦力,先开始滑动,C 正确、D 错误。