《三种传动装置》三种传动装置

1多选题

(多选)如图为某品牌自行车的部分结构．A、B、C分别是飞轮边缘、大齿盘边缘和链条上一个点．现在提起自行车后轮，转动脚蹬子，使大齿盘和飞轮在链条带动下转动，则下列说法正确的是(　　)

A、B、C三点线速度大小相等

A、B两点的角速度大小相等

A、B两点的向心加速度与飞轮、大齿盘半径成反比

由图中信息，A、B两点的角速度之比为3：1

题目答案

ACD

答案解析

分析：

自行车的链条不打滑，A与B的线速度大小相等，由v=ωr研究A与B角速度的关系．由向心加速度公式a_n=$\frac {v}{r}$，分别研究A与B和B与C的向心加速度的关系．

解答：

解：A、自行车的链条不打滑，A、B、C三点线速度大小相等，故A正确，B错误；

C、由向心加速度公式a_n=$\frac {v}{r}$可知，A、B两点的向心加速度与飞轮、大齿盘半径成反比，故C正确；

D、根据ω=$\frac {v}{r}$可知，A、B两点的角速度之比为42：14=3：1，故D正确．

故选ACD

点评：

本题考查灵活选择物理规律的能力．对于圆周运动，公式较多，要根据不同的条件灵活选择公式．

2单选题

如图所示，甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦转动，相互之间不打滑，其半径分别为r$_1$、r$_2$、r$_3$．若甲轮的角速度为ω$_1$，则丙轮的角速度为(　　)

$\frac {r$_1$ω$_1$}{r$_3$}$

$\frac {r$_3$ω$_1$}{r$_1$}$

$\frac {r$_3$ω$_1$}{r$_2$}$

$\frac {r$_1$ω$_1$}{r$_2$}$

题目答案

答案解析

分析：

甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动，相互之间不打滑说明线速度相同，根据v=ωr解答．

解答：

解：由甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动，相互之间不打滑知三者线速度相同，其半径分别为r$_1$、r$_2$、r$_3$

则：ω$_1$r$_1$=ω$_2$r$_2$=ω$_3$r$_3$

若甲轮的角速度为ω$_1$

解得：ω$_3$=$\frac {r$_1$ω$_1$}{r$_3$}$

故A正确，BCD错误；

故选：A．

点评：

此题考查匀速圆周运动的线速度和角速度的关系式的应用，同时要知道皮带或齿轮连动的线速度相同．

3单选题

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，大轮的半径是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．传动过程中皮带不打滑．则下列说法中正确的是(　　)

a点与b点的线速度大小相等

a点与b点的角速度大小相等

a点与c点的线速度大小相等

a点与d点的向心加速度大小不相等

题目答案

答案解析

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v=rω，a=$\frac {v}{r}$=rω_去求解．

解答：

解：A．a、c两点是传送带传动的两轮子边缘上两点，则v_a=v_c，b、c两点为共轴的轮子上两点，ω_b=ω_c，r_c=2r_b，则v_c=2vb，所以v_a=2v_b，故A错；

B．a、c两点是传送带传动的两轮子边缘上两点，则v_a=v_c，b、c两点为共轴的轮子上两点，ω_b=ω_c，r_c=2r_a，则ω_c=$\frac {1}{2}$ω_a，所以ω_b=$\frac {1}{2}$ω_a，故B错；

C．a、c两点是传送带传动的两轮子边缘上两点，则v_a=v_c，故C对；

D．ω_b=$\frac {1}{2}$ω_a，ω_b=ω_d，则ω_d=$\frac {1}{2}$ω_a，根据公式a=rω_知，r_d=4r_a，所以a_a=a_d．故D错．

故选：C．

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．

4单选题

如图所示，A、B是两个摩擦传动的靠背轮，A是主动轮，B是从动轮，它们的半径R_A=2R_B，a 和b 两点在轮的边缘，c 和d 在各轮半径的中点，下列判断正确的有(　　)

V_a=2 V_b

ω_b=2ω_a

V_c=V_a

ω_b=ω_c

题目答案

答案解析

分析：

A、B两轮之间是摩擦传动，即两轮边缘的线速度大小相等即V_a=V_b；a、c两点角速度相等，b、d两点角速度相等；利用V=ωr即可求解．

解答：

解：A、由于A、B两轮之间通过摩擦传动，故A、B两轮的边缘的线速度大小相同，故v_a=V_b，故A错误．

B、根据V=ωR可得，ω_aR_A=ω_bR_B，ω_a：ω_b=R_B：R_A=1：2，即ω_b=2ω_a，故B正确．

C、由于a与c在同一个圆上，故ω_a=ω_c，故v_a：v_c=2：1，即v_a=2v_c，故C错误．

D、有上分析可知，ω_b=2ω_a，又因为a、c两点角速度相等，b、d两点角速度相等，所以ω_b=2ω_c，故D错误．

故选：B．

点评：

明确摩擦传动特点是轮子边缘的线速度大小相等；同一个轮子上各点的角速度大小相等；灵活应用线速度大小与角速度的关系V=ωr．

5单选题

图为一种早期的自行车，这种不带链条传动的自行车前轮的直径很大，这样的设计在当时主要是为了( )

提高速度

提高稳定性

骑行方便

减小阻力

题目答案

答案解析

分析：

线速度与角速度的关系v=rω，根据该关系分析自行车前轮的直径很大的目的．

解答：

解：由v=rω知，人骑自行车时，角速度一定，即前轮的角速度一定，半径越大，线速度越大，所以目的为了提高速度．故A正确，B、C、D错误．

故选A．

点评：

解决本题的关键知道线速度与角速度的关系v=rω．

6多选题

(多选)如图所示，皮带传动装置，皮带轮O和O′上的三点A、B和C，OA=O′C=r，O′B=2r，则皮带轮转动时A、B、C三点的情况是(　　)

v_A=v_B，v_B＞v_C

ω_A=ω_B，v_B＞v_C

v_A=v_B，ω_B=ω_C

ω_A＞ω_B，v_B=v_C

题目答案

答案解析

分析：

靠传送带传动的轮子边缘上的点具有相同的线速度，共轴转动的点具有相同的角速度．根据v=rω比较A、B、C三点的线速度和角速度．

解答：

解：A、B是靠传送带传动的轮子边缘上的点，所以v_A=v_B，B、C两点共轴转动，所以ω_B=ω_C，根据v=rω知，v_B＞v_C．

根据ω=$\frac {v}{r}$，知ω_A＞ω_B．故A、C正确，B、D错误．

故选AC．

点评：

解决本题的关键知道靠传送带传动的轮子边缘上的点具有相同的线速度，共轴转动的点具有相同的角速度．

7单选题

如图所示的是便携式磁带放音机基本运动结构示意图．在正常播放音乐时，保持不变的是(　　)

磁带盘边缘的线速度大小

磁带盘的角速度

磁带盘的转速

磁带盘的周期

题目答案

答案解析

分析：

磁带放音机的播放原理为磁带上的磁信号感应磁头上的线圈转化成电信号．为了保持放音速度平稳，压带轮和主轴要确保磁带传送的线速度大小恒定，由此结合圆周运动的物理量之间的关系来分析判断．

解答：

解：A：磁带放音机的播放原理为磁带上的磁信号感应磁头上的线圈转化成电信号，为了保持放音速度平稳，压带轮和主轴要确保磁带传送的线速度大小恒定，故A选项正确．

B、C、D：随着放音环绕转轴的磁带多少在变化，因此，转动的半径也变化，由v=ωr知v恒定时磁带盘的角速度也变化，即磁带盘的转速、周期也变化，所以，选项B、C、D错误．

故选：A．

点评：

解答本题关键是要理解磁带放音机的工作原理：保持放音速度平稳，磁带传送的线速度大小恒定，同时，要清楚描述圆周运动的物理量的关系．

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