20182019学年粤教版高中物理选修22 第二章 机械传动 单元测试

2019-2019学年粤教版高中物理选修2-2 第二章 机械传动 单元测试一、单选题1.图示为锥形齿轮的传动示意图，大齿轮带动小齿轮转动，大、小齿轮的角速度大小分别为1、2 ， 两齿轮边缘处的线速度大小分别为v1、v2 ， 则（ ）A.12 ， v1=v2B.12 ， v1=v2C.1=2 ， v1v2D.1=2 ， v1v22.关于物体做匀速圆周运动的正确说法是（ ） A.速度的大小和方向都改变B.速度的大小和方向都不变C.速度的大小改变，方向不变D.速度的大小不变，方向改变3.关于角速度和线速度，下列说法正确的是（） A.半径一定，角速度与线速度成反比B.半径一定，角速度与线速度成正比C.线速度一定，角速度与半径成正比D.线速度一定，角速度与半径成反比4.如图所示是自行车的轮盘与车轴上的飞轮之间的链条传动装置P是轮盘的一个齿，Q是飞轮上的一个齿下列说法中正确的是（ ）A.P，Q两点角速度大小相等B.P，Q两点向心加速度大小相等C.P点线速度大于Q点线速度D.P点向心加速度小于Q点向心加速度5.如图所示，为一皮带传动装置，右轮半径为r，a为它边缘上一点；左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为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。若传动过程中皮带不打滑，则（）a点和b点的线速度大小相等a点和b点的角速度大小相等a点和c点的线速度大小相等a点和d点的向心加速度大小相等 A.B.C.D.6.某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮，如图，其半径分别为r1、r2、r3 ， 若甲轮的角速度为，则丙轮边缘上某点的向心加速度为（ ）A.B.C.D.7.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点的向心加速度相等二、多选题8.如图所示，从A、B两物体做匀速圆周运动时的向心加速度随半径变化的关系图线中可以看出（ ）A.B物体运动时，其角速度不变B.B物体运动时，其线速度大小不变C.A物体运动时，其线速度大小不变D.A物体运动时，其线速度随r的增大而减小9.如图，通过皮带传送的两个皮带轮（皮带和轮不发生队滑动），大轮的半径是小半径的2倍A、B分别是大小轮边缘上的点，则A、B得线速度v、角速度之比是（ ）A.vA：vB=1：1B.vA：vB=1：2C.A：B=1：1D.A：B=1：210.如图所示，自行车的传动是通过连接前、后齿轮的金属链条来实现的下列关于自行车在传动过程中有关物理量的说法正确的是（）A.前齿轮的角速度比后齿轮的大B.前齿轮的角速度比后齿轮的小C.前齿轮边缘的线速度比后齿轮边缘的线速度大D.前齿轮边缘的线速度与后齿轮边缘的线速度大小相等三、填空题11.一个圆环，以竖直直径AB为轴匀速转动，如图所示，则环上M、N两点的线速度大小之比vM：vN=_；角速度之比M：N=_12.某电风扇正常运转时转速为2400转/分，叶片末端离圆心距离为50cm，则正常运转时叶片运动的角速度为_ rad/s，叶片末端的线速度为 _ m/s。(计算结果可以保留) 13.如图，靠齿轮传动的两个圆轮，半径之比为3：5，则两轮的转速之比 _四、实验探究题14.如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动，在圆形卡纸的旁边竖直安装一个改装的电火花计时器，实验时打下的点如图乙所示。（1）要得到角速度的测量值，还需要_（填器材前的字母标号）。 A.秒表B.毫米刻度尺C.圆规D.量角器（2）已知电火花计时器使用的交流电的频率为f ， 则实验还需要测量的物理量及其符号为_，角速度的表达式为=_。 五、综合题15.如图所示为磁带录音机倒带时的示意图，轮子1是主动轮，轮子2是从动轮，轮1和2就是磁带盒内的两个转盘，空带一边半径为r10.5 cm，满带一边半径为r23 cm.已知主动轮转速不变，恒为n136 r/min，试求：（1）从动轮2的转速变化范围； （2）磁带运动的速度变化范围 答案解析部分一、单选题1.【答案】A 【解析】【解答】解：大齿轮带动小齿轮转动，轮子边缘上的点在相同时间内走过的弧长相同，则线速度大小相等，即v1=v2 ， 根据 知，r1r2 ， 则12 故选：A【分析】大齿轮带动小齿轮转动，轮子边缘上的点在相同时间内走过的弧长相同，则线速度大小相等，结合半径大小关系比较角速度的大小关系2.【答案】D 【解析】【解答】解：匀速圆周运动的线速度的大小不变，方向时刻改变故D正确，A、B、C错误故选：D【分析】匀速圆周运动的线速度的大小不变，方向时刻改变3.【答案】B,D 【解析】【解答】解：A、半径一定时，由v=R知，线速度的大小与角速度成正比，故A错误B、半径一定时，由v=R知，线速度的大小与角速度成正比，故B正确；C、D、线速度一定，由v=R知，角速度大小与半径成反比，故C错误，D正确故选：BD【分析】根据线速度的定义和角速度的定义以及角度的定义得出线速度、角速度之间的关系，由此展开讨论即可4.【答案】D 【解析】【解答】解：AP、Q两点是传送带传动的两轮子边缘上两点，则vP=vQ ， 而rPrQ ， v=r，所以P、Q两点角速度大小不相等，故AC错误；B、根据a= 及vP=vQ ， 而rPrQ ， 可知P点向心加速度小于Q点向心加速度，故B错误D正确故选：D【分析】传送带在传动过程中不打滑，则传送带传动的两轮子边缘上各点的线速度大小相等，再根据v=r，a= 去求解5.【答案】C 【解析】【分析】传送带在传动过程中不打滑，则传送带传动的两轮子边缘上各点的线速度大小相等，共轴的轮子上各点的角速度相等再根据解题a c两点是传送带传动的两轮子边缘上两点，则，b、c两点为共轴的轮子上两点，则，所以，a,c两点是传送带传动的两轮子边缘上两点，则，b、c两点为共轴的轮子上两点，则所以ac两点是传送带传动的两轮子边缘上两点，则，故，根据公式知，所以所以C正确，【点评】传送带在传动过程中不打滑，则传送带传动的两轮子边缘上各点的线速度大小相等，共轴的轮子上各点的角速度相等6.【答案】A 【解析】【解答】解：甲丙的线速度大小相等，根据a= 知甲丙的向心加速度之比为r3：r1 ， 甲的向心加速度a甲=r12 ， 则a丙= 故A正确，B、C、D错误故选：A【分析】甲乙丙三个轮子的线速度相等，根据a= 求出丙轮边缘上某点的向心加速度7.【答案】B 【解析】【解答】解：A、轮A、B分别为同一传动装置前轮和后轮边缘上的一点，所以vA=vB ， 故A错误B、根据v=r和vA=vB ， 可知A、B两点的角速度之比为2：1；由=2n，所以转速也是2：1，故B正确C、据= 和前轮与后轮的角速度之比2：1，求得两轮的转动周期为1：2，故C错误D、由a= ，可知，向心加速度与半径成反比，则A与B点的向心加速度不等，故D错误故选：B【分析】传动装置，在传动过程中不打滑，则有：共轴的角速度是相同的；同一传动装置接触边缘的线速度大小是相等的所以当角速度一定时，线速度与半径成正比；当线速度大小一定时，角速度与半径成反比因此根据题目条件可知三点的线速度及角速度关系即可求解二、多选题8.【答案】A,C 【解析】【解答】解：A、B：B图中a与r成正比，则由向心加速度公式a=2r可知，B物体运动的角速度保持不变，故A正确，B错误；C、D：A图中a与r成反比，则由向心加速度公式a= 可知，A物体的线速度大小不变，故C正确，D错误故选：AC【分析】根据加速度的不同表达形式结合图象进行分析，由控制变量法得出正确结论9.【答案】A,D 【解析】【解答】解：A、B两点靠传送带传动，线速度相等，所以vA：vB=1：1，根据= 知，A：B=1：2故A、D正确，B、C错误故选AD【分析】靠传送带传动的轮子边缘上的点线速度相等，根据= 求出角速度的关系10.【答案】B,D 【解析】CD.同缘传动边缘点线速度相等，故C错误，D正确；AB.根据v=r ， v一定时，r越大，角速度越小，故前轮的角速度小于后轮的角速度，故A错误，B正确；故选BD【分析】同缘传动边缘点的线速度相等；根据v=r，判断角度大小三、填空题11.【答案】：1；1：1 【解析】【解答】解：M、N两点共轴转动，角速度相等，则M：N=1：1因为rM：rN=Rsin60：Rsin30= 根据v=r得， 故答案为： ：1；1：1【分析】共轴转动的点角速度相等，结合转动的半径之比，求出线速度之比12.【答案】；【解析】【解答】转速的大小为n=2400r/min=40r/s，知转一圈的时间 ，即角速度 线速度v=r=0.580=40m/s。【分析】利用转速和角速度之间的关系求解角速度，利用角速度和线速度之间的关系v=r求解角线速度。13.【答案】5：3 【解析】靠齿轮传动的两个圆轮线速度相等，根据： 知，则两轮的转速之比 故答案为：5：3【分析】靠齿轮传动和皮带传动的点的线速度大小相等，同轴转动的角速度相等四、实验探究题14.【答案】（1）D（2）N个点对应的圆心角；【解析】【解答】（1）要测出角速度，需要测量点跟点间的角度，需要的器材是量角器故答案为：D（2）根据角速度 ，则 ，是N个点对应的圆心角，T是电火花计时器的打点时间间隔【分析】（1）通过量角器可以量出在某段时间内转过的角度，做除法即可求出角速度。（2）用量角器量出角度，利用打点计时器求出时间，计算即可。五、综合题15.【答案】（1）解：因为vr ， 且两轮边缘上各点的线速度大小相等，所以2n2r22n1r1 ， 即n2 n1当r23 cm时，从动轮2的转速最小，n21 n1 36 r/min6 r/min当磁带走完即r20.5 cm，r13 cm时，从动轮2的转速最大，为n22 n1 36 r/min216 r/min故从动轮2的转速变化范围是6 r/minn2216 r/min.（2）解：由v2n1r1得知：r10.5 cm时，v10.51022 m/s0.019 m/sr13 cm时，v131022 m/s0.113 m/s故磁带的速度变化范围是0