高考物理最新模拟题精选训练圆周运动专题01同轴转动和皮带齿轮传动问题含解析

我们在这里，召开私营企业家联谊会，借此机会，我代表成都市渝中工商局、渝中区私营企业协会，祝各位领导新年快乐、工作愉快、身体健康，祝各位企业家事业兴旺专题01 同轴转动和皮带（齿轮）传动问题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r1 ：r2 ：r31 ：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O、A、B、C如图乙所示，同时从圆心O处指向A、B、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记为、，现、 的弧长之比为13 9，则三个圆筒转动角速度123为A1 39 B111 C1 327 D43 4【参考答案】D【名师解析】设子弹从O到A的时间为t，则有击穿三纸筒的时间之比为123.。又、 的弧长之比为13 9，由s=rt可知圆筒转动角速度123=43 4，选项D正确。2. .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,后轮的直径d=660mm某人骑该车行进的速度v=4m/s时，脚踩踏板做匀速圆周运动的角速度最小为（）A1.9rad/s B3.8rad/s C6.5rad/s D7.1rad/s【参考答案】B3.（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(A)转速逐渐减小，平均速率为(B)转速逐渐减小，平均速率为(C)转速逐渐增大，平均速率为(D)转速逐渐增大，平均速率为【参考答案】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=4n2r=8nr。平均速率为v=s/t=，选项B正确。4. （2008宁夏）题10-6图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C从动轮的转速为n D从动轮的转速为n【参考答案】. BC5. (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）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【参考答案】. 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。6.（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稳定旋转时，下列表述正确的是（ ）Aa、b和c三点的线速度大小相等Ba、b和c三点的角速度相等Ca、b的角速度比c的大Dc的线速度比a、b的大【参考答案】B7(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()A研究前轮转动时，可将轮子视为质点B以地面为参考系，A、B两点的速度沿图示方向CA、B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【参考答案】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a2r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。8.(2016河南开封高三月考)如图所示，轮O1、O3固定在同一轮轴上，轮O1、O2用皮带连接且不打滑，在O1、O2、O3三个轮的边缘各取一点A、B、C，已知三个轮的半径比r1r2r3211，当转轴匀速转动时，下列说法中正确的是()AA、B、C三点的线速度之比为221BA、B、C三点的角速度之比为121CA、B、C三点的加速度之比为241DA、B、C三点的周期之比为121【参考答案】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vr，则vAvCr1r321，所以A、B、C三点的线速度大小之比vAvBvC221，故A正确；A、C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vr，ABr2r112，所以A、B、C三点的角速度之比ABC121，故B正确；根据anv，可知，A、B、C三点的加速度之比为241，故C正确；由T，可知，A、B、C三点的周期之比为212，D错误。9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R3r.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()A. B. tC.t D.t【参考答案】B10.(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2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12B.前轮和后轮的角速度之比为21C.两轮转动的周期相等D.A点和B点的向心加速度大小相等【参考答案】B11.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rArB。扇叶转动后，它们的()A.向心加速度相等 B.线速度大小相等C.向心力FAFB D.角速度AB【参考答案】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O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a2r，得aAaB，由线速度与角速度的关系vr，得vAvB，由向心力公式Fm2r，得FAFB，故C正确，A、B错误。12.甲、乙两个物体都做匀速圆周运动，其质量之比为12，转动半径之比为12，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()A.14 B.23 C.49 D.916【参考答案】C【名师解析】m1m212，r1r212，121243，向心力Fm2r，故F1F249，故C正确。13.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R1，内环外边缘半径为R2，外环外边缘半径为R3。A、B、C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()A. B. C. D.【参考答案】D14.(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R0.5 m，细绳始终保持水平，被拖动物块的质量m1 kg，与地面间的动摩擦因数0.5，轮轴的角速度随时间变化的关系是2t(rad/s)，g10 m/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1 m/s2C.细绳对物块的拉力是5 ND.细绳对物块的拉力是6 N【参考答案】BD【名师解析】物块的速度等于圆盘边缘转动的线速度，vRt(m/s)，由vat知物块的加速度为1 m/s2，即物块做a1 m/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FTFfma，Ffmg，解得FT6 N，故D正确。15（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O、O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O、O的间距RA=2RB。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A. 滑块A和B在与轮盘相对静止时，角速度之比为B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： 9 C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】ABC【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