皮帶（齒輪）傳動與同軸傳動練習人教版第六章圓周運動6.3向心加速度

皮帶（齒輪）傳動與同軸傳動同步練習（解析版）一、知識回顧知識點：皮帶（齒輪）傳動：線速度相同同軸傳動：角速度相同所需知識點：二、鞏固練習——單選題1．（2324高二上·江蘇連云港·階段練習）手指陀螺如圖所示，陀螺上有兩個固定點A、B，其中A離轉(zhuǎn)動軸較遠。當陀螺轉(zhuǎn)動時，下列說法不正確的是（）A．A點的周期和B點的周期相等B．A點的角速度和B點的角速度相等C．A點的線速度大于B點的線速度D．A點的向心加速度小于B點的向心加速度【答案】D【詳解】AB．AB同軸轉(zhuǎn)動可知A點的角速度和B點的角速度相等，根據(jù)可知A點的周期和B點的周期相等。故AB正確；C．根據(jù)圓周運動規(guī)律可知角速度相同，半徑越大，線速度越大，即A點的線速度大于B點的線速度。故C正確；D．根據(jù)向心加速度公式可知角速度相同，半徑越大，向心加速度越大。即A點的向心加速度大于B點的向心加速度。故D錯誤。題目要求選擇不正確的，故選D。2．（2022高二上·甘肅·學業(yè)考試）地球上的所有物體都隨地球自轉(zhuǎn)而做圓周運動，蘭州大約在北緯37°附近，為了方便計算，蘭州的緯度角取37°，已知cos37°=0.8，物體A在蘭州，物體B在赤道上某點，它們都相對于地面靜止，A、B質(zhì)量相等對于A、B隨地球自轉(zhuǎn)而做圓周運動的描述，下列說法正確的是（

）

A．A、B的線速度之比是4：5 B．A、B的角速度之比是4：5C．A、B的向心加速度之比是1：1 D．A、B的向心力之比是1：1【答案】A【詳解】B．A、B同軸轉(zhuǎn)動角速度相等，即故B錯誤；A．令地球的半徑為R，則A的半徑為根據(jù)可得A、B的線速度之比是故A正確；C．根據(jù)向心加速度公式可得故C錯誤；D．根據(jù)向心力公式可得A、B的向心力之比是故D錯誤。故選A。3．（2023高二上·天津紅橋·學業(yè)考試）如圖所示，O為剪刀的轉(zhuǎn)軸，A、B是剪刀上的兩點，且B點離O更近，某次使用中轉(zhuǎn)軸O的位置不動，A、B兩點繞O轉(zhuǎn)動的過程中，A、B兩點的（

）A．角速度相同 B．線速度大小相等C．向心加速度大相等 D．向心加速度方向相同【答案】A【詳解】A、B兩點繞O轉(zhuǎn)動的過程中，屬于同軸轉(zhuǎn)動，則A、B兩點的角速度相同；根據(jù)，由于B點離O更近，則有，向心加速度方向總是指向圓心，則A、B兩點的向心加速度方向不相同。故選A。4．（2324高一下·全國·課時練習）如圖為某品牌自行車的部分結(jié)構(gòu)示意圖。A、B、C分別是飛輪邊緣、大齒盤邊緣和鏈條上的點，現(xiàn)在提起自行車后輪，轉(zhuǎn)動腳踏板，使大齒盤和飛輪在鏈條帶動下轉(zhuǎn)動，下列說法錯誤的是（）A．A、B、C三點線速度大小相等B．A、B兩點的角速度大小相等C．A、B兩點的向心加速度大小與飛輪、大齒盤半徑成反比D．由圖中信息可知，A、B兩點的角速度之比為3∶1【答案】B【詳解】A．A、B、C三點通過同一鏈條傳動，線速度大小相等，A正確不符合題意；BD．由ω＝可知，A、B兩點的角速度大小不相等，且B錯誤符合題意，D正確不符合題意；C．由a＝可知，A、B兩點的向心加速度與飛輪、大齒盤半徑成反比，C正確不符合題意。故選B。5．（2021高一下·江蘇蘇州·階段練習）如圖所示，A、B、C三個物體放在旋轉(zhuǎn)臺上，動摩擦因數(shù)均為，A的質(zhì)量為2m，B、C的質(zhì)量均為m，A、B離軸的距離為R，C離軸的距離為2R，則當圓臺旋轉(zhuǎn)時（設A、B、C都沒有滑動，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）（）A．C的向心力最大B．B的向心加速度最小C．當圓臺轉(zhuǎn)速增大時，A比B先滑動D．當圓臺轉(zhuǎn)速增大時，C將最先滑動【答案】D【詳解】AB．根據(jù)向心加速度公式可知A、B、C都沒有滑動，角速度相等，A、B離軸的距離為R，C離軸的距離為2R，所以A、B的向心加速度大小相同根據(jù)向心力公式可得，，可知A、C的向心力大小相同，故AB錯誤；CD．當A、B、C的摩擦力均達到最大時，各自的臨界角速度分別為，，解得＞可知當圓臺轉(zhuǎn)速增大時，C將最先滑動，A與B后滑動且一起滑動，故C錯誤，D正確。故選D。6．（2223高一下·黑龍江牡丹江·階段練習）將一地球儀的“地軸”豎直放置，O為球心，P點和Q點位于同一條“經(jīng)轉(zhuǎn)動方向線”上、Q點和M點位于“赤道”上，有一只小螞蟻，在靜止的地球儀上按圖示方向以恒定速率沿經(jīng)線從Q點爬向P點，此時若令地球儀如圖所示繞其與“赤道面”垂直的“地軸”勻速轉(zhuǎn)動。下列說法正確的是（）A．螞蟻與M點隨地球儀水平方向轉(zhuǎn)動的的角速度大小相等B．若地球儀轉(zhuǎn)速變快，則螞蟻從Q到P的時間不變C．若地球儀轉(zhuǎn)速變快，則螞蟻從Q到P這段時間內(nèi)運動的路程變大D．小螞蟻運動過程中任意瞬間的加速度方向在水平面內(nèi)垂直指向地軸【答案】B【詳解】A．地球儀繞“地軸”勻速轉(zhuǎn)動時，螞蟻以恒定速率沿經(jīng)線從Q點爬向P點，則螞蟻的運動可分解為，水平方向上做圓周運動，在豎直方向上做圓周運動。螞蟻在水平方向上做圓周運動的角速度等于M點隨地球儀水平方向轉(zhuǎn)動的的角速度，故螞蟻與M點隨地球儀水平方向轉(zhuǎn)動的的角速度大小不相等，故A錯誤；BC．根據(jù)分運動的獨立性可知，地球儀繞“地軸”勻速轉(zhuǎn)動時，螞蟻豎直方向的運動不變，螞蟻從Q到P這段時間內(nèi)運動的路程不變，螞蟻從Q到P的時間不變，故B正確，C錯誤；D．螞蟻水平方向分運動的加速度方向在水平面內(nèi)垂直指向地軸，螞蟻豎直方向分運動的加速度方向在豎直面內(nèi)指向地軸，故小螞蟻運動過程中任意瞬間的加速度方向在水平面內(nèi)不是垂直指向地軸，故D錯誤。故選B。7．（2324高三上·甘肅武威·期末）如圖所示，這是一種古老的舂米機。舂米時，稻谷放在石臼A中，橫梁可以繞O點轉(zhuǎn)動，在橫梁前端B點固定一舂米錘，腳踏在橫梁另一端C點往下壓時，舂米錘便向上抬起，提起腳，舂米錘就向下運動，擊打A中的稻谷，使稻谷的殼脫落，稻谷變?yōu)榇竺?。已知，則在橫梁繞O點轉(zhuǎn)動的過程中（）A．在橫梁繞O點轉(zhuǎn)動過程中，B、C兩點的加速度大小相等B．舂米錘擊打稻谷時對稻谷的作用力大于稻谷對舂米錘的作用力C．在橫梁繞O點轉(zhuǎn)動過程中，B點的速度大于C點的速度 D．腳踏在橫梁另一端C點往下壓的過程中，舂米錘的重力勢能增大【答案】D【詳解】A．由題意可知，在橫梁繞O點轉(zhuǎn)動過程中，B與C兩點屬于同軸轉(zhuǎn)動，則角速度相等，即ωB=ωC其向心加速度為a=ω2r因，可知C的加速度較大，A錯誤；B．線速度v=ωr因，可知C的速度較大，B錯誤；C．舂米錘擊打稻谷時對稻谷的作用力與稻谷對舂米錘的作用力是一對相互作用力關系，由牛頓第三定律可知，這兩個力大小相等，C錯誤；D．腳踏在橫梁另一端C點往下壓的過程中，舂米錘上升，克服重力做功，舂米錘的重力勢能增大，D正確。故選D。8．（2324高一上·河北石家莊·期末）如圖是一皮帶傳動裝置的示意圖，右輪半徑為r，A是它邊緣上的一點。左側(cè)是一輪軸，大輪半徑為4r，小輪半徑為2r。B點在小輪上，到小輪中心的距離為r。C點和D點分別位于小輪和大輪的邊緣上。如果傳動過程中皮帶不打滑，那么下面選項正確的是：（）A．A、B、C、D點角速度之比為2：1：2：1B．A、B、C、D點的線速度之比為2：1：2：4C．A、B、C、D點向心加速度之比為2：1：2：4D．A點和C點的線速度相等【答案】B【詳解】A．A、C的線速度大小相等，故B、C、D的角速度相等，A、B、C、D點角速度之比為2：1：1：1。故A錯誤；B．B、C、D的角速度相等，由得B、C、D的線速度之比等于半徑之比，B、C、D點的線速度之比為1：2：4。又因為A點和C點的線速度大小相等，A、B、C、D點的線速度之比為2：1：2：4。故B正確；C．因為B、C、D的角速度相等，由，B、C、D點向心加速度之比等于半徑之比，B、C、D點向心加速度之比1：2：4。A、C的線速度大小相等，由，A、C的向心加速度之比與半徑成反比，故得A、B、C、D點向心加速度之比為4：1：2：4。故C錯誤；D．A點和C點的線速度大小相等，方向不同，故D錯誤；故選B。9．（2324高一上·湖北武漢·期末）如圖是《天工開物》中的牛力齒輪水車的插圖，記錄了我國古代勞動人民的智慧。在牛力的作用下，通過A齒輪帶動B齒輪，B、C齒輪裝在同一根軸上，A，B邊緣輪齒大小間距相同，若A，B、C半徑的大小關系為RA：RB：RC=5：3：1，下列說法不正確的是（）A．A、B、C的角速度之比為5：5：3B．A、B、C邊緣質(zhì)點的線速度大小之比為3：3：1C．A、B、C邊緣質(zhì)點的向心加速度大小之比為9：15：5D．A、B、C周期之比為5：3：3【答案】A【詳解】A．因為A，B邊緣輪齒大小間距相同，所以A、B的線速度相等，而B、C角速度相等，所以解得A錯誤；B．因為A、B的線速度相等，而B、C角速度相等，所以B正確；C．因為向心加速度的計算公式為則A、B、C邊緣質(zhì)點的向心加速度大小之比為C正確；D．因為，所以A、B、C周期之比為D正確；本題選不正確的，故選A。10．（2324高二上·浙江杭州·期中）有一種很火的益智玩具——“磁懸浮陀螺”，依靠磁場力可以讓旋轉(zhuǎn)的陀螺懸浮在空中，如圖所示。對處于懸浮狀態(tài)的陀螺，下列說法正確的是（