皮带传动与共轴转动
①绕同一转动轴转动的各点角速度相等。
②和同一皮带接触的各点线速度大小相等。
例1:如图所示,靠摩擦传动做匀速转动的大、小两轮接触面互不打滑,大轮半径是小轮半径的2倍.A、B分别为大、小轮边缘上的点,C为大轮上一条半径的中点.则( )
A.两轮转动的角速度相等 B.大轮转动的角速度是小轮的2倍
C.质点加速度aA=2aB D.质点加速度aB=4aC
解析:两轮不打滑,边缘质点线速度大小相等,vA=vB,而rA=2rB,
1v2ar1故ωA2B,A、B错误;由an=r得a=r=2C错误;由an=ω2rBA
ara得ar=2,则a=4,D正确. CCC
答案:D
例2:如图为磁带录音机主动轮、被动轮示意图,倒带时,A为主动轮,其转速恒定,倒完一盘磁带的时间为t,则从开始到两轮角速度相等时经历的时间( )
B
A、等于t/2 B、大于t/2 C、小于t/2 D、无法确定
解析:因为A轮角速度恒定,所以随着磁带缠绕厚度的增大,半径增大,磁带运行速度增大.当ωA=ωB时,由v=ωr知rA=rB,即A、B上磁带厚度相等,此时绕至A轮上的磁带的长度恰好是磁带总长
x度的一半.而下一半的磁带速度将比前一半磁带的速度大,由t=v前一半所用的时间长,后一半所用的时间短,故选B.
答案:B
例3:如图,两轮用皮带传动,皮带不打滑,图中有A、B、C三点,这三点所在处半径rA>rB=rC,则这三点的向心加速度aA、aB、aC的关系是 ( )
A.aA=aB=aC B.aC>aA>aB
C.aCaA
v21解析:皮带传动且不打滑,A点与B点线速度相同,由a=ra∝r所以aAaC,所以aC<aA<aB,可见选项C正确.
答案:C
例4:如图所示为某一皮带传动装置.主动轮的半径为r1,从动轮的半径为r2.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
rrCr D.从动轮的转速为r21
解析:根据皮带传动装置的原理可知从动轮应做逆时针转动,A错B对;两轮边缘上各点线速度大小相等,即2πnr1=2πn2r2,所以
rn2=rn,选项C对D错. 2
答案:BC
例5:如图所示是一个玩具陀螺.a、b和c是陀螺上的三个点.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
解析:由于a、b、c三点是陀螺上的三个点,所以当陀螺转动时,三个点的角速度相同,选项B正确,C错误;根据v=ωr,由于a、b、c三点的半径不同,ra=rb>rc,所以有va=vb>vc,选项A、D均错误. 答案:B
例6:如图所示,在验证向心力公式的实验中,质量相同的钢球 ① 放在A盘的边缘,钢球 ② 放在B盘的边缘,A、B两盘的半径之比为2∶1。a、b分别是与A盘、B盘同轴的轮。a轮、b轮半径之比为1∶2,当a、b两轮在同一皮带带动下匀速转动时,钢球 ①、② 受到的向心力之比为( )
A.2∶1 B.4∶1 C.1∶4 D.8∶1 解析:a、b两轮在同一皮带带动下匀速转动,说明a、b两轮的线速度相等,即va=vb,又ra∶rb=1∶2,由v=rω得:ωa∶ωb=2∶1,又由a轮与A盘同轴,b轮与B盘同轴,则ωa=ωA,ωb=ωB,根据
2Fmrω82向心力公式F=mrω得Fmrω1所以D项正确. 2BB答案:D
例7:如图是一种“滚轮 — 平衡无及变速器”的原理示意图,它固定于主动轴上的平盘和可随从动轴移动的圆柱形滚轮组成。由于摩擦的作用,当平盘转动时,滚轮就会跟随转动,如果认为滚轮的不会打滑,那么主动轴转速n1、从动轴转速n2、滚轮半径 r 以及滚轮中心距离主动轴线的距离 x 之间的关系是( )
x
A.n2 = n1rxx2r2 B.n2 = n1x C.n2 = n1r D.n2 = n1r 解析:滚轮因与平盘有摩擦作用而转动,并且认为不打滑,所以滚轮的线速度与平盘上 x 处的线速度大小相等,即 n1x = n2r,所以A选项正确。
答案:
A
皮带传动与共轴转动
①绕同一转动轴转动的各点角速度相等。
②和同一皮带接触的各点线速度大小相等。
例1:如图所示,靠摩擦传动做匀速转动的大、小两轮接触面互不打滑,大轮半径是小轮半径的2倍.A、B分别为大、小轮边缘上的点,C为大轮上一条半径的中点.则( )
A.两轮转动的角速度相等 B.大轮转动的角速度是小轮的2倍
C.质点加速度aA=2aB D.质点加速度aB=4aC
解析:两轮不打滑,边缘质点线速度大小相等,vA=vB,而rA=2rB,
1v2ar1故ωA2B,A、B错误;由an=r得a=r=2C错误;由an=ω2rBA
ara得ar=2,则a=4,D正确. CCC
答案:D
例2:如图为磁带录音机主动轮、被动轮示意图,倒带时,A为主动轮,其转速恒定,倒完一盘磁带的时间为t,则从开始到两轮角速度相等时经历的时间( )
B
A、等于t/2 B、大于t/2 C、小于t/2 D、无法确定
解析:因为A轮角速度恒定,所以随着磁带缠绕厚度的增大,半径增大,磁带运行速度增大.当ωA=ωB时,由v=ωr知rA=rB,即A、B上磁带厚度相等,此时绕至A轮上的磁带的长度恰好是磁带总长
x度的一半.而下一半的磁带速度将比前一半磁带的速度大,由t=v前一半所用的时间长,后一半所用的时间短,故选B.
答案:B
例3:如图,两轮用皮带传动,皮带不打滑,图中有A、B、C三点,这三点所在处半径rA>rB=rC,则这三点的向心加速度aA、aB、aC的关系是 ( )
A.aA=aB=aC B.aC>aA>aB
C.aCaA
v21解析:皮带传动且不打滑,A点与B点线速度相同,由a=ra∝r所以aAaC,所以aC<aA<aB,可见选项C正确.
答案:C
例4:如图所示为某一皮带传动装置.主动轮的半径为r1,从动轮的半径为r2.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
rrCr D.从动轮的转速为r21
解析:根据皮带传动装置的原理可知从动轮应做逆时针转动,A错B对;两轮边缘上各点线速度大小相等,即2πnr1=2πn2r2,所以
rn2=rn,选项C对D错. 2
答案:BC
例5:如图所示是一个玩具陀螺.a、b和c是陀螺上的三个点.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
解析:由于a、b、c三点是陀螺上的三个点,所以当陀螺转动时,三个点的角速度相同,选项B正确,C错误;根据v=ωr,由于a、b、c三点的半径不同,ra=rb>rc,所以有va=vb>vc,选项A、D均错误. 答案:B
例6:如图所示,在验证向心力公式的实验中,质量相同的钢球 ① 放在A盘的边缘,钢球 ② 放在B盘的边缘,A、B两盘的半径之比为2∶1。a、b分别是与A盘、B盘同轴的轮。a轮、b轮半径之比为1∶2,当a、b两轮在同一皮带带动下匀速转动时,钢球 ①、② 受到的向心力之比为( )
A.2∶1 B.4∶1 C.1∶4 D.8∶1 解析:a、b两轮在同一皮带带动下匀速转动,说明a、b两轮的线速度相等,即va=vb,又ra∶rb=1∶2,由v=rω得:ωa∶ωb=2∶1,又由a轮与A盘同轴,b轮与B盘同轴,则ωa=ωA,ωb=ωB,根据
2Fmrω82向心力公式F=mrω得Fmrω1所以D项正确. 2BB答案:D
例7:如图是一种“滚轮 — 平衡无及变速器”的原理示意图,它固定于主动轴上的平盘和可随从动轴移动的圆柱形滚轮组成。由于摩擦的作用,当平盘转动时,滚轮就会跟随转动,如果认为滚轮的不会打滑,那么主动轴转速n1、从动轴转速n2、滚轮半径 r 以及滚轮中心距离主动轴线的距离 x 之间的关系是( )
x
A.n2 = n1rxx2r2 B.n2 = n1x C.n2 = n1r D.n2 = n1r 解析:滚轮因与平盘有摩擦作用而转动,并且认为不打滑,所以滚轮的线速度与平盘上 x 处的线速度大小相等,即 n1x = n2r,所以A选项正确。
答案:
A