皮带（齿轮）传动与同轴传动练习人教版第六章圆周运动6.3向心加速度

皮带（齿轮）传动与同轴传动同步练习（解析版）一、知识回顾知识点：皮带（齿轮）传动：线速度相同同轴传动：角速度相同所需知识点：二、巩固练习——单选题1．（2324高二上·江苏连云港·阶段练习）手指陀螺如图所示，陀螺上有两个固定点A、B，其中A离转动轴较远。当陀螺转动时，下列说法不正确的是（）A．A点的周期和B点的周期相等B．A点的角速度和B点的角速度相等C．A点的线速度大于B点的线速度D．A点的向心加速度小于B点的向心加速度【答案】D【详解】AB．AB同轴转动可知A点的角速度和B点的角速度相等，根据可知A点的周期和B点的周期相等。故AB正确；C．根据圆周运动规律可知角速度相同，半径越大，线速度越大，即A点的线速度大于B点的线速度。故C正确；D．根据向心加速度公式可知角速度相同，半径越大，向心加速度越大。即A点的向心加速度大于B点的向心加速度。故D错误。题目要求选择不正确的，故选D。2．（2022高二上·甘肃·学业考试）地球上的所有物体都随地球自转而做圆周运动，兰州大约在北纬37°附近，为了方便计算，兰州的纬度角取37°，已知cos37°=0.8，物体A在兰州，物体B在赤道上某点，它们都相对于地面静止，A、B质量相等对于A、B随地球自转而做圆周运动的描述，下列说法正确的是（

）

A．A、B的线速度之比是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【详解】B．A、B同轴转动角速度相等，即故B错误；A．令地球的半径为R，则A的半径为根据可得A、B的线速度之比是故A正确；C．根据向心加速度公式可得故C错误；D．根据向心力公式可得A、B的向心力之比是故D错误。故选A。3．（2023高二上·天津红桥·学业考试）如图所示，O为剪刀的转轴，A、B是剪刀上的两点，且B点离O更近，某次使用中转轴O的位置不动，A、B两点绕O转动的过程中，A、B两点的（

）A．角速度相同 B．线速度大小相等C．向心加速度大相等 D．向心加速度方向相同【答案】A【详解】A、B两点绕O转动的过程中，属于同轴转动，则A、B两点的角速度相同；根据，由于B点离O更近，则有，向心加速度方向总是指向圆心，则A、B两点的向心加速度方向不相同。故选A。4．（2324高一下·全国·课时练习）如图为某品牌自行车的部分结构示意图。A、B、C分别是飞轮边缘、大齿盘边缘和链条上的点，现在提起自行车后轮，转动脚踏板，使大齿盘和飞轮在链条带动下转动，下列说法错误的是（）A．A、B、C三点线速度大小相等B．A、B两点的角速度大小相等C．A、B两点的向心加速度大小与飞轮、大齿盘半径成反比D．由图中信息可知，A、B两点的角速度之比为3∶1【答案】B【详解】A．A、B、C三点通过同一链条传动，线速度大小相等，A正确不符合题意；BD．由ω＝可知，A、B两点的角速度大小不相等，且B错误符合题意，D正确不符合题意；C．由a＝可知，A、B两点的向心加速度与飞轮、大齿盘半径成反比，C正确不符合题意。故选B。5．（2021高一下·江苏苏州·阶段练习）如图所示，A、B、C三个物体放在旋转台上，动摩擦因数均为，A的质量为2m，B、C的质量均为m，A、B离轴的距离为R，C离轴的距离为2R，则当圆台旋转时（设A、B、C都没有滑动，最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（）A．C的向心力最大B．B的向心加速度最小C．当圆台转速增大时，A比B先滑动D．当圆台转速增大时，C将最先滑动【答案】D【详解】AB．根据向心加速度公式可知A、B、C都没有滑动，角速度相等，A、B离轴的距离为R，C离轴的距离为2R，所以A、B的向心加速度大小相同根据向心力公式可得，，可知A、C的向心力大小相同，故AB错误；CD．当A、B、C的摩擦力均达到最大时，各自的临界角速度分别为，，解得＞可知当圆台转速增大时，C将最先滑动，A与B后滑动且一起滑动，故C错误，D正确。故选D。6．（2223高一下·黑龙江牡丹江·阶段练习）将一地球仪的“地轴”竖直放置，O为球心，P点和Q点位于同一条“经转动方向线”上、Q点和M点位于“赤道”上，有一只小蚂蚁，在静止的地球仪上按图示方向以恒定速率沿经线从Q点爬向P点，此时若令地球仪如图所示绕其与“赤道面”垂直的“地轴”匀速转动。下列说法正确的是（）A．蚂蚁与M点随地球仪水平方向转动的的角速度大小相等B．若地球仪转速变快，则蚂蚁从Q到P的时间不变C．若地球仪转速变快，则蚂蚁从Q到P这段时间内运动的路程变大D．小蚂蚁运动过程中任意瞬间的加速度方向在水平面内垂直指向地轴【答案】B【详解】A．地球仪绕“地轴”匀速转动时，蚂蚁以恒定速率沿经线从Q点爬向P点，则蚂蚁的运动可分解为，水平方向上做圆周运动，在竖直方向上做圆周运动。蚂蚁在水平方向上做圆周运动的角速度等于M点随地球仪水平方向转动的的角速度，故蚂蚁与M点随地球仪水平方向转动的的角速度大小不相等，故A错误；BC．根据分运动的独立性可知，地球仪绕“地轴”匀速转动时，蚂蚁竖直方向的运动不变，蚂蚁从Q到P这段时间内运动的路程不变，蚂蚁从Q到P的时间不变，故B正确，C错误；D．蚂蚁水平方向分运动的加速度方向在水平面内垂直指向地轴，蚂蚁竖直方向分运动的加速度方向在竖直面内指向地轴，故小蚂蚁运动过程中任意瞬间的加速度方向在水平面内不是垂直指向地轴，故D错误。故选B。7．（2324高三上·甘肃武威·期末）如图所示，这是一种古老的舂米机。舂米时，稻谷放在石臼A中，横梁可以绕O点转动，在横梁前端B点固定一舂米锤，脚踏在横梁另一端C点往下压时，舂米锤便向上抬起，提起脚，舂米锤就向下运动，击打A中的稻谷，使稻谷的壳脱落，稻谷变为大米。已知，则在横梁绕O点转动的过程中（）A．在横梁绕O点转动过程中，B、C两点的加速度大小相等B．舂米锤击打稻谷时对稻谷的作用力大于稻谷对舂米锤的作用力C．在横梁绕O点转动过程中，B点的速度大于C点的速度 D．脚踏在横梁另一端C点往下压的过程中，舂米锤的重力势能增大【答案】D【详解】A．由题意可知，在横梁绕O点转动过程中，B与C两点属于同轴转动，则角速度相等，即ωB=ωC其向心加速度为a=ω2r因，可知C的加速度较大，A错误；B．线速度v=ωr因，可知C的速度较大，B错误；C．舂米锤击打稻谷时对稻谷的作用力与稻谷对舂米锤的作用力是一对相互作用力关系，由牛顿第三定律可知，这两个力大小相等，C错误；D．脚踏在横梁另一端C点往下压的过程中，舂米锤上升，克服重力做功，舂米锤的重力势能增大，D正确。故选D。8．（2324高一上·河北石家庄·期末）如图是一皮带传动装置的示意图，右轮半径为r，A是它边缘上的一点。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。如果传动过程中皮带不打滑，那么下面选项正确的是：（）A．A、B、C、D点角速度之比为2：1：2：1B．A、B、C、D点的线速度之比为2：1：2：4C．A、B、C、D点向心加速度之比为2：1：2：4D．A点和C点的线速度相等【答案】B【详解】A．A、C的线速度大小相等，故B、C、D的角速度相等，A、B、C、D点角速度之比为2：1：1：1。故A错误；B．B、C、D的角速度相等，由得B、C、D的线速度之比等于半径之比，B、C、D点的线速度之比为1：2：4。又因为A点和C点的线速度大小相等，A、B、C、D点的线速度之比为2：1：2：4。故B正确；C．因为B、C、D的角速度相等，由，B、C、D点向心加速度之比等于半径之比，B、C、D点向心加速度之比1：2：4。A、C的线速度大小相等，由，A、C的向心加速度之比与半径成反比，故得A、B、C、D点向心加速度之比为4：1：2：4。故C错误；D．A点和C点的线速度大小相等，方向不同，故D错误；故选B。9．（2324高一上·湖北武汉·期末）如图是《天工开物》中的牛力齿轮水车的插图，记录了我国古代劳动人民的智慧。在牛力的作用下，通过A齿轮带动B齿轮，B、C齿轮装在同一根轴上，A，B边缘轮齿大小间距相同，若A，B、C半径的大小关系为RA：RB：RC=5：3：1，下列说法不正确的是（）A．A、B、C的角速度之比为5：5：3B．A、B、C边缘质点的线速度大小之比为3：3：1C．A、B、C边缘质点的向心加速度大小之比为9：15：5D．A、B、C周期之比为5：3：3【答案】A【详解】A．因为A，B边缘轮齿大小间距相同，所以A、B的线速度相等，而B、C角速度相等，所以解得A错误；B．因为A、B的线速度相等，而B、C角速度相等，所以B正确；C．因为向心加速度的计算公式为则A、B、C边缘质点的向心加速度大小之比为C正确；D．因为，所以A、B、C周期之比为D正确；本题选不正确的，故选A。10．（2324高二上·浙江杭州·期中）有一种很火的益智玩具——“磁悬浮陀螺”，依靠磁场力可以让旋转的陀螺悬浮在空中，如图所示。对处于悬浮状态的陀螺，下列说法正确的是（