高考物理模拟题精选训练--同轴转动和皮带传动问题

题号一、选择题二、多 项选 择总分得分C.sD.s3、（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&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评卷人得分、选择题（每空？分，共？分）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ri:2：n=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QA、B、C如图乙所示，同时从圆心O处指向AB、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（A）转速逐渐减小，平均速率为恒记为工'、皆、C现四、W的弧长之比为1：3：9,则三个圆筒转动角速度31：32：33为8n?«r（B）转速逐渐减小，平均速率为工4烟尸（C）转速逐渐增大，平均速率为必8nwr（D）转速逐渐增大，平均速率为工,后轮的直径d=660mm某人骑该A. 1：3：9B. 1：1：1C. 1：3：27D. 4：3：42、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（4、（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.sB.s题10-7图（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5、（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3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7、（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车行进时轮与路面没有滑动，则（）2倍，A和B是前轮和后轮边缘上的点，若点和B点的线速度大小之比为1 : 2C. a、b的角速度比c的大D. c的线速度比a、b的大6、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（）B.前轮和后轮的角速度之比为2：1C.两轮转动的周期相等点和B点的向心加速度大小相等8、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a<rBo扇叶转动后，它们的（）ri,从动轮的半径为 s.已知主动轮做顺时针11、（2008宁夏）题10-6图示为某一皮带传动装置.主动轮的半径为转动，转速为n,转动过程中皮带不打滑.下列说法正确的是（）A.向心加速度相等B.线速度大小相等C.向心力Fa<FbD.角速度WA<WB9、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（）：4：3：9：1610、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R,内环外边缘半径为R,外环外边缘半径为R。ABC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（）R2AR22a.工b.rmR2R3RR3C.1二1D.三二A.从动轮做顺时针转动B.从动轮做逆时针转动C.从动轮的车速为二nD.从动轮的车速为二n12、（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（）评卷人得分二、多项选择（每空？分，共？分）A.研究前轮转动时，可将轮子视为质点B.以地面为参考系，AB两点的速度沿图示方向C.AB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O O的间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，两滑块距离轴心距RA=2Rbo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13、（2016河南开封高三月考）如图所示，轮O、O固定在同一轮轴上，轮O、O用皮带连接且不打滑，在O、O、Q三个轮的边缘各取一点AB、C,已知三个轮的半径比ri：3=2：1：1,当转轴匀速转动时，下列说法中正确的是（）A. A、BC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、BC三点的周期之比为1：2：114、（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=m,细绳始终保持水平，被拖动物块的质量m=1kg,与地面间的动摩擦因数科二,轮轴的角速度随时间变化的关系是=2t（rad/s）,g=10m/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1m/s2C.细绳对物块的拉力是5ND.细绳对物块的拉力是6N15、（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OO'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A.滑块A和B在与轮盘相对静止时，角速度之比为看收二1：3B.滑块A和B在与轮盘相对静止时，向心加速度的比值为aA：aB=2:9C.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一、选择题1、D【名师解析】设子弹从。至UA的时间为t,则有击穿三纸筒的时间之比为1：2：3.。又W、EF的弧长之比为1：3：9,由s=3rt可知圆筒转动角速度31：32：33=4：3：4,选项D正确。2、B1名师解析,后轮的角速度4E/R竺2%”以后轮的角速度一定，即飞轮的角速度一定.由于艮.卬33通,十辘的角速度与即骷板的角速度相同j要想脚踏板傩速度最小j则飞轮的半位最小.舞轮的半役最大，而半代与齿数成正比，由此可知，要犯脚趾板的角速度公晟32内轮的齿数最小，链轮的齿400翻最大j飞&的齿戮取15,链轮的齿戮取粕,则3R）寸RfH乂v4Srad/sW.75rad/z3.S38rad/so选嗔B正确.3、B【名师解析】若某段时间&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=4nx271r=8n兀r。平均速率为v=s/8m厂t=Af,选项B正确。4、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。5、B1名师解析】a、b和C三点在同一个玩具陀蟠上中版寸位遇不变、角速度相同，都等于陀婚等动甬速度仍透页E正确C错；a、b到转轴掰巨离相同，大于1到转轴的距离，烟据炉=心,可知心k的速度大小1目等，大于c点觇戋速度，选项均错.6、B【名蟒?折】因为A轮用速度一定，上轮制带夕寻半彳豌时间均匀璃加r线速度月5-燃如JS大小随时间白沟恸h可符齿带的运动等效为匀变速直线运由横型处理.整个过程中设R轮外缀初速度为央床速度为3v,运动时间为。加速度为位移RM总长魁X,由匀变速直线运动规律，（M3-J=2w,3y=v十右，者磁带有一半绕到A轮上时,两轮半密相等*两轮角速度相同，此时，'一一二,=寸fr=at，j解得mvfty三，,$项正确.7、B【名痴解析】轮*.B分别为周一传动装蛙前轮本诟轮边缘上的怠，所以vA=vB,故上错惧*根据¥=垢fcvA=v&,可知以R两点的角速度之比为2：1,故宫正确：据二羿两轮的转动周期之匕访1二2,款C错溟；由昌二&!知，线速度一定时，向心加速度与半径成反比，则A点与B点的向心加速度不等，故U错误.8、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。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=co2r,得aA<aB,由线速度与角速度的关系v=cor,得vA<vB,由向心力公式F=mco2r,得FA<FB,故C正确，A、B错误。9、C【名师解析】10、Dm，m=1.2,12=1,2,co1-32=01,82=4.3,向"O力F=nricor,故Fi,F2=4.9,故CZE确°15、ABC【名师解析】内环外边绦和外环内边缘为同一墓内与H角速度相等，向心加速度之比为B与CaBR2线速度相济向心加速度之占5'二晶遗取内环上上点时的向心加速度大小和谢融卜杯上c点时的向心加速度大小之比为?二誓.选项D正曲二、多项选择11、BC【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0甲3尸=%广，则可求%！也L=13,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。=G%得A,B的向心加速度之比为曳皂,b正确；据题意可得物块的最大静摩擦力分别为A二卬即目,力=自，最大静摩擦力之比为力.力=襁气；转动中所受的静摩擦力之比为/于二雁产豆:%力=掰乳：45叫，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。工名师解析】根据主动曲做J1施寸针转动，可知从动轮傲逆时针转动j选顼E正礴A错误口由干辛弱阻程中皮带不打潸，两粒线速度相等，由木正及水可得心，=2,速项C正确D错设.12、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=co2r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。13、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=r3,则va：vc=j:c=2：1,所以A、RC三点的线速度大小之比va：Vb：Vc=2：2：1,故A正确；AC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=rco,c0A:0=2：1=1：2,所以人、BC三点的角速度之比c0A:co2f£b：3c=1：2：1,故B正确；根据an=vco,可知，A、B、C三点的加速度之比为2：4：1,故C正确；由T=,可知，AB、C三点的周期之比为2：1：2,D错误。14、BD【名师解析】物块的速度等于圆盘边缘转动的线速度，v=coR=t(m/s),由v=at知物块的加速度为1m/s2,即物块彳故a=1m/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FT-Ff=maFf=科mg解得Ft=6N,故D正确。