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题型: 多选题
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多选题

如图所示为一皮带传动装置,右轮的半径为r,a是它边缘上的一点,左侧是一轮轴,大轮的半径为4r,小轮的半径为2r,b点在小轮上,到小轮中心的距离为r,c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上.若在转动过程中,皮带不打滑,则(  )

Aa点与b点的线速度大小相等,向心力大小不相等

Ba点与b点的角速度大小相等,向心力大小相等

Ca点与c点的线速度大小相等

Da点与d点的向心加速度大小相等

正确答案

C,D

解析

解:A、由于a、c两点是传送带传动的两轮子边缘上两点,则va=vc,b、c两点为共轴的轮子上两点,ωbc,rc=2rb,则vc=2vb,所以va=2vb,故A错误;

B、由于a、c两点是传送带传动的两轮子边缘上两点,则va=vc,b、c两点为共轴的轮子上两点,ωbc,rc=2ra,根据v=rw,则ωc=ωa,所以ωb=ωa,故B错误;

C、传送带传动的两轮子边缘上各点的线速度大小相等,故va=vc,故C正确;

D、ωb=ωa,ωbd,则ωd=ωa,根据公式a=rω2知,rd=4ra,所以aa=ad,故D正确.

故选:CD.

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题型: 单选题
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单选题

如图所示为皮带传动装置,两轮半径之比R1:R2=2:1.A、B为轮边缘上的两个点.假设在传动过程中皮带不打滑,则A、B两点的角速度之比和向心加速度之比为(  )

A1:2   2:1

B2:1    2:1

C1:2   1:2

D2:1    1:2

正确答案

C

解析

解:A、B为轮边缘上的两个点,并且他们通过同一皮带连接,在传动过程中皮带不打滑,由此说明A、B他们有相同的线速度,

由v=rω知:A、B的角速度与半径成反比,所以ω1:ω2=R2:R1=1:2;

由加速度 a=,知线速度相等,加速度a与半径r成反比,所以a1:a2=R2:R1=1:2;

故选:C.

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题型: 单选题
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单选题

小张设计了如图所示的实验,用长度不同(LOA>LOB)细绳分别悬挂两个质量相等的小球A和B,两球在细绳作用下,分别在不同水平面内做匀速圆周运动,绳与竖直方向的夹角均为θ,则下列说法正确的是(  )

A线速度vA<vB

B周期TA<TB

C向心加速度aA<aB

D细绳拉力FNA=FNB

正确答案

D

解析

解:A、小球在水平面内做匀速圆周运动,对小球受力分析,如图

小球受重力、和绳子的拉力,合力提供向心力,根据几何关系可知向心力:F=mgtanθ

由向心力公式得:mgtanθ=m

又 r=lsinθ

解得:v=

由于LOA>LOB,所以vA>vB.故A错误;

B、由于v=ωr=ω•lsinθ,故角速度:ω=,由于LOA>LOB,所以ωA<ωB.而T=,则TA>TB,故B错误;

C、由向心力公式得:mgtanθ=ma,所以二者的加速度是相等的.故C错误;

D、绳子的拉力T=,与绳长无关,相等,细绳拉力FNA=FNB,故D正确.

故选:D

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题型:填空题
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填空题

如图所示是一个皮带传动减速装置,轮A和轮B共轴固定在一起,各轮半径之比RA:RB:RC:RD=2:1:1:2,则在运转过程中,轮C边缘上一点和轮D边缘上一点线速度之比______.轮C边缘上一点和轮D边缘上一点向心加速度之比______

正确答案

2:1

8:1

解析

解:因为A、C两轮由不打滑的皮带相连,所以相等时间内A、C两点转过的弧长相等,即vA=vC

由v=ωr知;==

又B、A是同轴转动,相等时间转过的角度相等,即ωBA

由v=ωr知,==

所以vB:vC=1:2,

又因为D、B两轮由不打滑的皮带相连,所以相等时间内D、B两点转过的弧长相等,即vD=vB

因此vC:vD=2:1

再根据a=,则有:==

因A与B共轴,则由a=ω2r得  aA:aB=2:1

因B与D同带,则=

那么aC:aD=8:1

故答案为:2:1,8:1.

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题型:填空题
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填空题

一物体在水平面内沿半径 R=20cm的圆形轨道做匀速圆周运动,线速度v=0.2m/s,那么,它的向心加速度为______m/s2

正确答案

0.2

解析

解:物体在水平面内沿半径 R=20cm的圆形轨道做匀速圆周运动,向心加速度为:

an==m/s2=0.2m/s2

故答案为:0.2.

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题型: 单选题
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单选题

如图所示,轮A、B同轴转动,轮C、B间通过皮带传动,皮带不打滑.已知A、B、C三轮半径之比Ra:Rb:Rc:=3:1:2.由关于三轮边缘上三点a、b、c的线速度之比、角速度之比、向心加速度之比,正确的是(  )

A1:1:3  2:2:1  1:2:6

B3:1:1  2:2:1  6:2:1

C1:3:1  2:2:1  2:6:1

D3:1:1  2:1:2  6:2:1

正确答案

B

解析

解:A、B共轴转动,知ωab,根据v=rω知,va:vb=3:1,根据a=rω2知,aa:ab=3:1.

B、C靠传送带传动,线速度大小相等,则vb=vc,根据v=rω知,ωb:ωc=2:1,根据a=知,ab:ac=2:1,

可知va:vb:vc=3:1:1,ωa:ωb:ωc=2:2:1,aa:ab:ac=6:2:1.

故选:B.

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题型: 单选题
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单选题

甲、乙两质点做匀速圆周运动,其半径之比R1:R2=3:4,角速度之比ω1:ω2=4:3,则甲、乙两质点的向心加速度之比a1:a2是(  )

A

B

C

D

正确答案

A

解析

解:因为半径之比R1:R2=3:4,角速度之比ω1:ω2=4:3,

根据a=ω2R得:

a1:a2=4:3

故选:A.

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题型: 单选题
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单选题

飞机做可视为匀速圆周运动的飞行表演.若飞行半径为1000m,速度为200m/s,则飞机的向心加速度大小为(  )

A0.2m/s2

B10m/s2

C20m/s2

D40m/s2

正确答案

D

解析

解:由向心加速度的公式可得:a== m/s2=40m/s2

故选:D.

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题型: 多选题
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多选题

如图所示,水平放置的两个用相同材料制成的轮P和Q靠摩擦传动(不打滑),两轮的半径R:r=2:1.当主动轮Q匀速转动时,在Q轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在Q轮边缘上,此时Q轮转动的角速度为ω1,木块的向心加速度为a1;若改变转速,把小木块放在P轮边缘也恰能静止,此时Q轮转动的角速度为ω2,木块的向心加速度为a2,则(  )

A=

B=

C=

D=

正确答案

A,C

解析

解:A、在Q轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在Q轮边缘上.则有最大静摩擦力提供向心力.

即为μmg=mω12r,当木块放在P轮也静止,则有μmg=mωP2R

解得:=

因为线速度大小相等,

ω2r=ωPR

解得:ω2=2ωP

所以=,故A正确,B错误;

C、因为a112r,a2P2R,

所以=,故C正确,D错误;

故选:AC.

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题型:填空题
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填空题

长度1m的细绳,一端固定于光滑水平桌面上,另一端拴接一个质量为2kg的小球,若小球以4m/s的速度在桌面上做匀速圆周运动,则小球的向心加速度大小为a=______m/s2,所需向心力大小为______N.

正确答案

16

32

解析

解:已知圆周运动的半径r=1m,线速度v=4m/s,则小球的加速度大小为an===16m/s2

根据牛顿第二定律,所需向心力大小为得:Fn=man=2×16=32N

故答案为:16,32.

下一知识点 : 向心力
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