高考物理考点练习4.21 转动和传动解析版

2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练第四部分 曲线运动专题4.21 转动和传动一选择题1.（2019陕西渭南质检）如图所示，甲、乙圆盘的半径之比为1：2，两水平圆盘紧靠在一起，乙靠摩擦随甲不打滑转动两圆盘上分别放置质量为和的小物体，两小物体与圆盘间的动摩擦因数相同距甲盘圆心r，距乙盘圆心2r，此时它们正随盘做匀速圆周运动下列判断正确的是A. 和的线速度之比为1：4B. 和的向心加速度之比为2：1C. 随转速慢慢增加，先开始滑动D. 随转速慢慢增加，先开始滑动【参考答案】BC【名师解析】甲、乙两轮子边缘上的各点线速度大小相等，有：，则得：1，所以物块相对盘开始滑动前，与的角速度之比为2：1。根据公式：，所以：故A错误。根据得：与的向心加速度之比为：1，故B正确。根据知，先达到临界角速度，可知当转速增加时，先开始滑动。故C正确，D错误。2.（3分）(2019浙江稽阳联谊学校联考模拟)如图所示的三叶指尖陀螺是一个由三向对称体作为主体，在主体中嵌入轴承，整体构成可平面转动的玩具装置。其中O为转轴中心，A、B分是指尖陀螺上不同位置的两点，用v代表线速度大小，代表角速度大小，a代表向心加速度大小，T代表周期，则下列说法中正确的是（）AvAvB，TATBBAB，vAvBCvAvB，aAaBDAB，aAaB【参考答案】B【命题意图】本题以“三叶指尖陀螺”为情景，考查匀速圆周运动及其相关的知识点。【解题思路】以O为转轴转动，图中A到O点的距离大于B到O点的距离，AB两点的角速度相等，A=B，由T=2/可知TA=TB，由v=r可知vAvB，选项A错误B正确；向心加速度a=2r，由于rArB，所以aAaB，选项CD错误。3(2018金华市十校期末)计算机中的硬磁盘磁道如图所示，硬磁盘绕磁道的圆心O转动，A、B两点位于不同的磁道上，线速度分别为vA和vB，向心加速度分别为aA和aB，则它们大小关系正确的是()AvAvBaAvBaAaBCvAaB DvAvBaAaB【参考答案】A【名师解析】硬磁盘绕磁道的圆心O转动，各点角速度相等，线速度v=r，向心加速度a=2r，由于rArB，所以vAvB，aAaB，选项A正确。4.如图所示，B和C是一组塔轮，即B和C半径不同，但固定在同一转动轴上，其半径之比为RBRC32，A轮的半径大小与C轮相同，它与B轮紧靠在一起，当A轮绕过其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，B轮也随之无相对滑动地转动起来。a、b、c分别为三轮边缘的三个点，则a、b、c三点在转动过程中的()A.线速度大小之比为322 B.角速度之比为332C.转速之比为232 D.向心加速度大小之比为964【参考答案】D【名师解析】A、B轮摩擦传动无滑动，故vavb，aRAbRB，ab32；B、C同轴，故bc，vbvc32，因此vavbvc332，abc322，故选项A、B错误；转速之比等于角速度之比，故选项C错误；由av得aaabac964，选项D正确。5(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。6.(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221 BA、B、C三点的角速度之比为121CA、B、C三点的加速度之比为241 DA、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。7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.t C.t D.t【参考答案】B【名师解析】因为A轮角速度一定，A轮磁带外缘半径随时间均匀增加，线速度vr，故线速度大小随时间t均匀增加，可将磁带的运动等效为匀变速直线运动模型处理整个过程中，设A轮外缘初速度为v，则末速度为3v，运动时间为t，加速度为a，位移即磁带总长度为x，由匀变速直线运动规律：(3v)2v22ax,3vvat，当磁带有一半绕到A轮上时，两轮半径相等、两轮角速度相同，此时，v2v2ax，vvat，解得：vv，tt，B项正确8.(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12 B.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】B【名师解析】轮A、B分别为同一传动装置前轮和后轮边缘上的点，所以vAvB，故A错误；根据vr和vAvB，可知A、B两点的角速度之比为21，故B正确；据得两轮的转动周期之比为12，故C错误；由a可知，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D错误。9.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。10.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。11.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】D【名师解析】内环外边缘和外环内边缘为同一圆。A与B角速度相等，向心加速度之比为。B与C线速度相等，向心加速度之比为；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，选项D正确。12.如图所示为齿轮的传动示意图，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()A12，v1v2C12，v1v2 D12，v1v2【参考答案】A【名师解析】由题意可知两齿轮边缘处的线速度大小相等，v1v2，根据vr可知12，选项A正确13.(2017浙江台州模拟)汽车后备箱盖一般都配有可伸缩的液压杆，如图甲所示，其示意图如同乙所示，可伸缩液压杆上端固定于后盖上A点，下端固定于箱内O点，B也为后盖上一点，后盖可绕过O点的固定铰链转动，在合上后备箱盖的过程中()A.A点相对O点做圆周运动B.A点与B点相对于O点转动的线速度大小相等C.A点与B点相对于O点转动的角速度大小相等D.A点与B点相对于O点转动的向心加速度大小相等【参考答案】C【名师解析】在合上后备箱盖的过程中，OA的长度是变化的，因此A点相对O点不是做圆周运动，选项A错误；在合上后备箱盖的过程中，A点与B点都是绕O点做圆周运动，相同的时间绕O点转过的角度相同，即A点与B点相对O点的角速度相等，但是OB大于OA，根据vr，所以B点相对于O点转动的线速度大，故选项B错误，C正确；根据向心加速度公式ar2可知，B点相对O点的向心加速度大于A点相对O点的向心加速度，故选项D错误。14（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相等，有，则可求，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，根据得A，B的向心加速度之比为，B正确；据题意可得物块的最大静摩擦力分别为，最大静摩擦力之比为；转动中所受的静摩擦力之比为，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。15无级变速是在变速范围内任意连续地变换速度，性能优于传统的档位变速器如图所示是截锥式无级变速模型示意图，两个锥轮中间有一个滚轮，主动轮、滚轮、从动轮之间靠着彼此之间的静摩擦力带动当位于主动轮与从动轮之间的滚轮从左向右移动时，从动轮转速降低，滚轮从右向左移动时从动轮转速增加当滚轮位于主动轮直径D1、从动轮直径D2的位置上时，则主动轮转速n1，从动轮转速n2之间的关系是（）An2n1 Bn2n1 Cn2n1 Dn2n1【参考答案】B【名师解析】角速度2n，则主动轮的线速度，从动轮的线速度因为主动轮和从动轮的线速度相等，则D1n1D2n2，所以故B正确，A、C、D错误。