高考物理模拟题精选训练--同轴转动和皮带传动问题

一.必备知识1．常见的三种传动方式及特点(1)皮带传动：如图甲、乙所示，皮带与两轮之间无相对滑动时，两轮边缘线速度大小相等，即v A＝v B。

(2)摩擦(齿轮)传动：如图丙所示，两轮边缘接触，接触点无打滑现象时，两轮边缘线速度大小相等，即v A＝v B。

(3)同轴转动：如图丁所示，两轮固定在一起绕同一转轴转动，两轮转动的角速度大小相等，即ωA＝ωB。

2.解决传动问题的关键(1)确定属于哪类传动方式，抓住传动装置的特点。

①同轴转动：固定在一起共轴转动的物体上各点角速度相同；②皮带传动、齿轮传动和摩擦传动：齿轮传动和不打滑的摩擦(皮带)传动的两轮边缘上各点线速度大小相等。

(2)结合公式v＝ωr，v一定时ω与r成反比，ω一定时v与r成正比，判定各点v、ω的比例关系。

假设判定向心加速度a n的比例关系，可巧用a n＝ωv这一规律。

二.传动模型例题及对点演练〔一〕例题例1如下图的皮带传动装置中，右边两轮连在一起同轴转动。

图中三轮半径的关系为：r1＝2r2，r3＝1.5r1，A、B、C三点为三个轮边缘上的点，皮带不打滑，那么A、B、C三点的线速度之比为________；角速度之比为________；周期之比为________。

思维引导：(1)A 、B 两点位于两轮边缘靠皮带传动，那么v A 与v B 有什么关系？ωA 与ωB 有什么关系？提示：v A ＝v B ，ωA ωB ＝r 2r 1。

(2)B 、C 为同轴转动的两点，v B 与v C 、ωB 与ωC 的关系是什么？ 提示：v B v C ＝r 2r 3，ωB ＝ωC 。

案答： 1∶1∶3__1∶2∶2__2∶1∶1解析：因为两轮由不打滑的皮带相连，所以相等时间内A 、B 两点转过的弧长相等，即v A＝v B ，由v ＝ωr 知ωA ωB ＝r 2r 1＝12，又B 、C 是同轴转动，相等时间内转过的角度相等，即ωB ＝ωC ，由v ＝ωr 知v B v C ＝r 2r 3＝12r 11.5r 1＝13。

高考物理四种常见的传动装置-皮带和同轴转动共线模型：线速度相等皮带传动齿轮传动摩擦传动共轴模型：角速度相等共轴传动新高考形式练习题-生活情景与物理模型结合1．如图，A、B、C三点为奶茶塑封机手压杆上的点，A在杆的顶端，O为杆转动的轴，且AB=BC=CO。

在杆向下转动的过程中，下列说法正确的是（）A．A、B两点线速度大小之比为1∶3B．B、C两点周期之比为1∶1C．A、B两点角速度之比为3∶2D．B、C两点的线速度大小之比为1∶22．如图所示，在用起瓶器开启啤酒瓶盖的过程中，起瓶器上A、B两点绕O点转动的角速度分别为ωA和ωB，线速度的大小分别为vA和vB，下列关系正确的是（）A.vA=vBB．ωA>ωBC．vA<vBD．ωA<ωB3.自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，其中小齿轮与后轮共轴，大齿轮和小齿轮被不可伸长的链条相连，它们的边缘有三个点A、B、C，如图所示，下列说法正确的是（）A．A、B两点线速度大小不等B．B、C两点周期不同C．A点的角速度比B点的角速度大D．B点的线速度比C点的小4．《天工开物》少儿百科中介绍了古法制糖工艺，用糖车挤压甘蔗收集汁水，其简化模型的俯视平面图如图所示。

手柄上的A点到转动轴轴心O点的距离为4R，两个半径为R的圆柱体表面有两个点B和C，则A、B、C三点的线速度大小之比为（）A．1∶4∶1B．1∶4∶4C．4∶1∶1D．4∶1∶45.如图甲所示，修正带是通过两个齿轮相互咬合进行工作的，其原理可简化为图乙中所示的模型。

A、B是大、小齿轮边缘上的两点，C是大轮上的一点。

若大轮半径是小轮半径的2倍，小轮中心到A点和大轮中心到C点的距离之比为2∶1，则A、B、C三点（）A．线速度大小之比为4∶4∶1B．角速度之比为1∶1∶1C．转速之比为2∶2∶1D．向心加速度大小之比为2∶1∶16.上世纪70年代我国农村常用辘轳浇灌农田，其模型图如图所示，细绳绕在半径为r的轮轴上悬挂一个水桶M，轮轴上均匀分布着6根手柄，柄端有6个质量均匀的小球m。

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 ：r3＝1 ：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A'、B'、C'，现AA'、BB'、CC'的弧长之比为1∶3 ∶9，则三个圆筒转动角速度ω1∶ω2∶ω3为A．1 ∶3∶9B．1∶1∶1C．1 ∶3∶27D．4∶3 ∶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1∶2∶3.。

又AA'、BB'、CC'的弧长之比为1∶3 ∶9，由s=ωrt可知圆筒转动角速度ω1∶ω2∶ω3=4∶3 ∶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（）A．1.9rad/s B．3.8rad/sC．6.5rad/s D．7.1rad/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Δt 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4πΔnr t (B)转速逐渐减小，平均速率为8πΔnrt(C)转速逐渐增大，平均速率为4πΔnrt (D)转速逐渐增大，平均速率为8πΔnrt【参考答案】B【名师解析】若某段时间Δt 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。

高三物理皮带模型试题1.如图所示，质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上，物体距传送带左端距离为L，稳定时绳与水平方向的夹角为θ，当传送带分别以速度v1、v2做逆时针转动时（v1<v2），绳的拉力大小分别为F1、F2；若剪断细绳后，物体到达左端经历的时间分别为t1、t2，则下列说法正确的是A．F1<F2B．F1=F2C．t1一定大于t2D．t1可能等于t2【答案】BD【解析】剪断细绳前，：物块处于静止，受力平衡，设传送带对物体的支持力大小为N，水平方向有Fcosθ=f，竖直方向有N=mg-Fsimθ，f=μN，三式联立得：，可见力F与速度大小无关，A错误，B正确；剪断细绳后，物体的加速度大小为a=μg，若物体始终匀加速到达左端，则由可知运动时间t相同, 若物体先匀加速再匀速到达左端，则t1一定大于t2，C错误，D正确。

【考点】本题考查了传送带问题的分析和计算。

2.如图所示，甲、乙两种粗糙面不同的传送带，倾斜放于水平地面，与水平面的夹角相同，以同样恒定速率v向上运动。

现将一质量为m的小物体（视为质点）轻轻放在A处，小物体在甲传送带上到达B处时恰好达到速率v；在乙上到达离B竖直高度为h的C处时达到速率v，已知B处离地面高度皆为H。

则在物体从A到B过程中A．小物块在两种传送带上具有的加速度相同B．将小物体传送到B处，两种传送带消耗的电能相等C．两种传送带对小物体做功相等D．将小物体传送到B处，两种系统产生的热量相等【答案】C【解析】小物体的加速度为，根据，可知甲中动摩擦因数较小，加速度较小，选项A错误。

两种情况下，传送带对小物体做功又可分为两段，第一段是滑动摩擦力做正功，第二段是静摩擦力做正功，根据功能原理，整个过程中摩擦力所做的总功等于物块机械能的增量，动能和势能的增量相等，因此选项C正确。

也表明第一段滑动摩擦力做功，甲的大，一对滑动摩擦力做功，甲的也大，选项D错误。

两种传送带消耗的电能甲的也大，选项B错误。

高三物理思维训练：皮带皮带，相对运动，子弹穿木块，复杂过程1、一个小球从倾角为37°的斜面上O 点以初速v 0水平抛出，落在斜面上A 点，如图所示。

小球抛出后经过时间________=t 时，离斜面最远。

若第二次以水平速度v 0’。

从同一位置同方向抛出，小球落在斜面上B 点，两次落至斜面时的动能与抛出时动能相比，其增量之比5:2:='∆∆kk E E ，则两次抛出时的初速度大小之比为0:v v o '=___________。

2、如图所示，物体从倾角为θ的斜面顶端由静止沿斜面滑下，它滑到底端的速度是它从同样高度自由下落的速度的k 倍（ｋ<1），则物体沿斜面下滑时间t 1与自由落体时间t 2之比为多少，物体与斜面的摩擦系数为多大。

3、图示是建筑工地常用的一种“深穴打夯机”。

工作时，电动机带动两个紧压夯杆的滚轮匀速转运将夯杆从深为h 的坑中提上来，当两个滚轮彼此分开时，夯杆被释放，最后夯在自身重力作用下，落回深坑，夯实坑底。

然后，两个滚轮再次压紧，夯杆再次被提上来，如此周而复始工作。

已知两个滚轮边缘线速度v 恒为s m /4，每个滚轮对夯杆的正压力N F 为N 4102⨯，滚轮与夯杆间的动摩擦因数μ为0.3，夯杆质量m 为kg 3101⨯，坑深h 为6.4m 。

假定在打夯的过程中坑的深度变化不大，且夯杆底端升到坑口时，速度正好为零。

取2/10s m g =。

求：（1）夯杆上升过程中被滚轮释放时的速度为多大，此时夯杆底端离夯底多高；（2）每个打夯周期中，电动机对夯杆所作的功； （3）打夯周期。

4、将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力，图甲表示小滑块（可视为质点）沿固定的光滑半球形容器内壁在竖直平面的A 、'A 之间来回滑动，',A A 点与O 点连线与竖直方向之间夹角相等且都为θ，θ很小。

图乙表示滑块对器壁的压力F 随时间t 变化的曲线，且图中0=t 为滑块从A 点开始运动的时刻，试根据力学规律和题中（包括图中）所给的信息，求：（1）小滑块的质量；（2）容器的半径；（3）滑块运动过程中的守恒量。

4.3 圆周运动1．皮带传动装置中，小轮半径为r ，大轮半径为2r .A 和B 分别是两个轮边缘上的质点，大轮上另一质点P 到转动轴的距离也为r ，皮带不打滑，则( )图4－3－32A ．A 与P 的角速度相同B ．B 与P 的线速度相同C ．A 的向心加速度是B 的12D ．P 的向心加速度是A 的14解析：同一皮带带动的轮子边缘的线速度大小相等，根据v ＝ωR 得ω＝v R，所以ωA＝2ωB ，同轴转动的不同点角速度相同，则ωB ＝ωP ，根据v ＝ωR 得v B ＝2v P ，选项A 、B 错误；根据a ＝v 2R得a A ＝2a B ，根据a ＝ω2R 得a B ＝2a P ，故a A ＝4a P ，选项C 错误，D 正确．答案：D2．如图4－3－33所示，圆盘上叠放着两个物块A 和B ，当圆盘和物块绕竖直轴匀速转动时，物块与圆盘始终保持相对静止，则( )图4－3－33A ．物块A 不受摩擦力作用B ．物块B 受5个力作用C ．当转速增大时，A 受摩擦力增大，B 受摩擦力减小D ．A 对B 的摩擦力方向沿半径指向转轴解析：A 物块做圆周运动，受重力和支持力、静摩擦力，靠静摩擦力提供向心力，故A 错误；B 对A 的静摩擦力指向圆心，则A 对B 的摩擦力背离圆心，可知B 受到圆盘的静摩擦力，指向圆心，还受到重力、A 的压力和摩擦力、圆盘的支持力，总共5个力，故B 正确；A 、B 的角速度相等，根据F n ＝mr ω2知，A 、B 的向心力都增大，则A 、B 所受摩擦力都增大，故C 错误；因为B 对A 的摩擦力指向圆心，则A 对B 的摩擦力方向背离圆心，故D 错误．答案：B3．(2019年沈阳二中月考) (多选)如图4－3－34所示，两根长度不同的细线分别系有两个完全相同的小球，细线的上端都系于O 点．设法让两个小球在同一水平面内做匀速圆周运动．已知L 1跟竖直方向的夹角为60°，L 2跟竖直方向的夹角为30°，则下列说法正确的是( )图4－3－34A ．细线L 1和细线L 2所受的拉力大小之比为3∶1B ．小球A 和B 的角速度大小之比为3∶1C ．小球A 和B 的向心力大小之比为3∶1D ．小球A 和B 的线速度大小之比为33∶1解析：由mg ＝F 1cos 60°可得F 1＝2mg ，由mg ＝F 2cos30°可得F 2＝233mg ，细线L 1和细线L 2所受的拉力大小之比为3∶1，选项A 正确；由mg tan θ＝m ω2h tan θ，可得小球A 和B 的角速度大小之比为1∶1，选项B 错误；小球A 和B 的向心力大小之比为mg tan60°∶mg tan30°＝3∶1，选项C 正确；由mg tan θ＝mv 2h tan θ，可得小球A 和B 的线速度大小之比为tan60°∶tan30°＝3∶1，选项D 错误．答案：AC4．(多选)铁路转弯处的弯道半径r 是根据地形决定的．弯道处要求外轨比内轨高，其内、外轨高度差h 的设计不仅与r 有关，还与火车在弯道上的行驶速度v 有关．下列说法正确的是( )A ．速率v 一定时，r 越小，要求h 越大B ．速率v 一定时，r 越大，要求h 越大C ．半径r 一定时，v 越小，要求h 越大D ．半径r 一定时，v 越大，要求h 越大图4－3－35解析：火车转弯时，圆周平面在水平面内，火车以设计速率行驶时，向心力刚好由重力mg 与轨道支持力F N 的合力来提供，如图4－3－35所示，则有mg tan θ＝mv 2r ，且tan θ≈sinθ＝h L ，其中L 为两轨间距，是定值，有mg h L ＝mv 2r，通过分析可知A 、D 正确．答案：AD图4－3－365．(多选)如图4－3－36所示，物体P 用两根长度相等、不可伸长的细线系于竖直杆上，它们随杆转动，若转动角速度为ω，则( )A ．ω只有超过某一值时，绳子AP 才有拉力B ．绳子BP 的拉力随ω的增大而增大C ．绳子BP 的张力一定大于绳子AP 的张力D ．当ω增大到一定程度时，绳子AP 的张力大于绳子BP 的张力图4－3－37解析：ω较小时，绳子AP 处于松弛状态，只有ω超过某一值，才产生拉力，A 正确；当AP 、BP 都产生张力之后，受力如图4－3－37，F BP sin α＝mg ＋F AP sin α① F BP cos α＋F AP cos α＝m ω2r ②由①②可知F BP >F AP ，随ω的增大F BP 、F AP 都变大，B 、C 正确，D 错误． 答案：ABC6．(2019年广东五校联考)如图4－3－38甲所示，轻杆一端固定在O 点，另一端固定一小球，现让小球在竖直面内做半径为R 的圆周运动．小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F ，小球在最高点的速度大小为v ，其F －v 2图象如图4－3－38乙所示．则( )图4－3－38A ．小球的质量为aR bB ．当地的重力加速度大小为R bC ．v 2＝c 时，杆对小球的弹力方向向上D ．v 2＝b 时，杆对小球的弹力大小为2mg解析：在最高点，若v ＝0，则F ＝mg ＝a ；若F ＝0，则mg ＝m v 2R ＝m b R ，解得g ＝b R ，m ＝aRb，故A 正确，B 错误；由题图可知当v 2<b 时，杆对小球的弹力方向向上，当v 2>b 时，杆对小球的弹力方向向下，所以当v 2＝c 时，杆对小球的弹力方向向下，故C 错误；当v 2＝b 时，杆对小球的弹力大小为0，故D 错误．答案：A7. (2019年山西八校一联)如图4－3－39所示，质量是1 kg 的小球用长为0.5 m 的细线悬挂在O 点，O 点距地面竖直距离为1 m ，如果使小球绕OO ′轴在水平面内做圆周运动，若细线最大承受拉力为12.5 N ，(取g ＝10 m/s 2)求：图4－3－39(1)当小球的角速度为多大时，细线将断裂； (2)线断裂后小球落地点与悬点的水平距离．解析：(1)当细线承受的拉力恰为最大时，对小球受力分析，如图4－3－40所示：图4－3－40竖直方向F T cos θ＝mg 得：θ＝37°向心力F 向＝mg tan37°＝m ω2L sin37° 解得：ω＝5 rad/s.(2)线断裂后，小球做平抛运动，则其平抛运动的初速度为：v 0＝ωL sin37°＝1.5 m/s 竖直方向：y ＝h －L cos37°＝12gt 2水平方向：x ＝v 0t解得d ＝L 2sin 2θ＋x 2＝0.6 m. 答案：(1)5 rad/s (2)0.6 m。

2019年高考高三物理专题练习皮带轮问题1.如图所示，两轮靠皮带传动，绷紧的皮带始终保持 3m/s 的速度水平地匀速运动．一质量为 1kg 的小物体无初速地放到皮带轮的 A 处，着物体与皮带的动摩擦因数 μ＝0.2，AB 间距为 5.25 m 。

g 取10m/s 2。

（1）求物体从 A 到 B 所需时间？全过程中转化的内能有多少焦耳？（2）要使物体经 B 点后水平抛出，则皮带轮半径 R 不的超过多大？2.（18分）解：（1）小物体无初速放到皮带上，受到皮带的摩擦力作用向右作初速为零的匀加速直线运动。

f N mg μμ== 1分/2a f m g μ===m/s 2 1分11/3/2 1.5v at t v a ====s 1分11/22 1.5 1.5/2 2.25s at ==⨯⨯=m 1分小物体从1.5 s 末开始以 3 m/s 的速度作匀速直线运动。

22/(5.25 2.25)/31t s v ==-=s 2分所以 12 2.5t t t =+=s 2分11() 4.5Q fs mg vt s μ==-=相J 5分（2）小物体达到B 点时速度为 3 m/s ，皮带对小物体的支持力 N ＝0，小物体仅受重力作用从B 点水平抛出。

2/m g m v R= 3分 2/0.9R v g ==m 故皮带轮的半径不能超过0.9 m 2分3.如图所示，水平传送带以2m/s 的速度运动，传送带长AB ＝20m 今在其左端将一工件轻轻放在上面，工件被带动，传送到右端，已知工件与传送带间的动摩擦系数μ＝0.1试求这工件经过多少时间由传送带左端运动到右端？解：加速运动的时间为：t 0=v 0a =v 0ug=2s 在t 0时间内运动的位移：s=12at 02=2m 在t 0秒后，工件作匀速运动运动时间为：t 1=(AB-s)/v 0=9s工件由传送带左端运动到右端共用时间为：t=t 0+t 1=11s4.将一底面涂有颜料的木块放在以v =2 m/s 的速度匀速运动的水平传送带上，木块在传送带上留下了4 m 长的滑痕.若将木块轻放在传送带上的同时，传送带以a =0.25 m/s 2做匀加速运动，求木块在传送带上留下的滑痕长度.解析：传送带匀速运动时vt -(v /2)t =4解得:t =4 (s)∴木块在传送带上的加速度为a 木=v /t =2/4=2 (m/s 2)传送带加速运动时，木块的加速度仍为a 木=2 m/s 2不变.设经过时间t ′木块和传送带达到共速v ′,a 木t ′=v +at ′将a 木=2 m/s 2,v =2 m/s,a =0.25 m/s 2代入上式得t ′=8 (s)∴v ′=a 木t ′=v +at ′=4 (m/s)滑痕长度s 痕=（v +v ′）t ′/2-v ′t ′/2=vt ′/2=8 (m5如图所示，水平传送带水平段长L ＝6m ，两皮带轮半径均为R ＝0.1m ，距地面高H ＝5m ，与传送带等高的光滑水平台上在一小物块以v 0=5m/s 的初速度滑上传送带，物块与传送带间的动摩擦系数μ＝0.2，取g=10m/s.设皮带轮匀速转动的速度为v ＇，物体平抛运动的水平位移为s,以不同的v ＇值重复上述过程，得一组对应的v ＇,s 值。

高三物理模拟试卷带答案解析考试范围：xxx ；考试时间：xxx 分钟；出题人：xxx 姓名：___________班级：___________考号：___________ 题号 一 二 三 四 五六 总分 得分注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上评卷人 得 分一、选择题1.下列四个选项中，属于国际单位制中基本单位的是 A ．m B ．N C ．J D ．W2.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，左侧大轮的半径为4r ，小轮的半径为2r ，c 点和d 点分别位于小轮和大轮边缘上，b 点在小轮距中心距离为r 处，若在传动过程中，皮带不打滑，则( )A ．a 点和b 点线速度的大小相等B ．a 点和b 点角速度的大小相等C ．a 点和c 点线速度的大小相等D ．c 点和d 点角速度的大小相等3.一物体恰能在一个斜面体上沿斜面匀速下滑，此时斜面体不受地面的摩擦力作用，若沿斜面方向用力向下推此物体，使物体加速下滑，则斜面体受地面的摩擦力( ) A ．大小为零B ．方向水平向前C ．方向水平向后D ．无法判断大小和方向 4.下列说法不正确的是A ．法拉第最先引入“场”的概念，并最早发现了电流的磁效应现象B ．电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置C ．在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看做匀速直线运动,然后把各小段的位移相加，这应用了“微元法”D．电场强度和磁感应强度都是用比值定义的物理量5.量子理论是现代物理学两大支柱之一。

量子理论的核心观念是“不连续”。

关于量子理论，以下说法正确的是A．普朗克为解释黑体辐射，首先提出“能量子”的概念，他被称为“量子之父”B．爱因斯坦实际上是利用量子观念和能量守恒解释了光电效应C．康普顿效应证明光具有动量，也说明光是不连续的D．玻尔的能级不连续和电子轨道不连续的观点和现代量子理论是一致的E．海森伯的不确定关系告诉我们电子的位置是不能准确测量的6.由光滑细管组成的轨道如图所示，其中AB段和BC段是半径为R的四分之一圆弧，轨道固定在竖直平面内，一质量为m的小球，从距离水平地面为H的管口D处静止释放，最后能够从A端水平抛出落到地面上．下列说法正确的是A．小球落到地面时相对于A点的水平位移值为B．小球落到地面时相对于A点的水平位移值为C．小球能从细管A端水平抛出的条件是H>3R D．小球能从细管A端水平抛出的最小高度Hmin＝2.5R7.在以下力学实验装置中，三个实验共同用到的物理思想方法是（）A．极限的思想方法B．放大的思想方法C．控制变量的方法D．类比的思想方法8.一张光盘可记录几亿个字节，其信息量相当于数千本十多万字的书，其中一个重要原因就是光盘上记录信息的轨道可以做得很密，1 mm的宽度至少可以容纳650条轨道。

高考物理模拟试卷姓名：_______________班级：_______________考号：_______________一、单项选择题（每题1分，共23 分）1、如图所示的皮带传动装置中，轮B 和C 同轴，A 、B 、C 分别是三个轮边缘的质点，且其半径R A =R C =2R B ，则三质点的向心加速度之比a A ：a B ：a C 等于（ ）A ．4：2：1B ．2：1：2C ．1：2：4D ．4：1：42、如下图所示，轻绳两端分别与A 、C 两物体相连接，m A =1kg,m B =2kg,m C =3kg,物体A 、B 间的动摩擦因数均为μ=0.5，B 、C 及C 与地面间的动摩擦因数均为μ=0.1，轻绳与滑轮间的摩擦可忽略不计。

若要用力将C 物匀速拉出，A 与B 始终相对静止，则作用在C 物上水平向左的拉力大小为A ．6NB．8N C ．10ND ．12N3、在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为m 1的木块，木块和车厢通过一根轻质弹簧相连接，弹簧的劲度系数为k.在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m 2的小球.某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为θ，在这段时间内木块与车厢保持相对静止，如图所示.不计木块与车厢底部的摩擦力，则在这段时间内弹簧的形变为A ．伸长量为B ．压缩量为C．伸长量为 D．压缩量为4、如图所示，A、B是两块叠放在一起的质量均为m的长方体木块，它们之间的动摩擦因数为u，B与水平地面间的动摩擦因数也为u。

现对A施加一个水平向右的拉力F，可使A向右、B向左都做匀速直线运动，若滑轮处的摩擦不计，连接A、B的细绳水平，则F的大小等于A．umg B．2umg C．3umg D．4umg5、如图所示，A为静止于地球赤道上的物体，B为绕地球做椭圆轨道运行的卫星，C为绕地球做圆周运动的卫星，P 为B、C两卫星轨道的交点．已知A、B、C绕地心运动的周期相同．相对于地心，下列说法中不正确的是A．物体A和卫星C具有相同大小的加速度B．卫星C的运行速度大于物体A的速度C．可能出现：在每天的某一时刻卫星B在A的正上方D．卫星B在P点的运行加速度大小与卫星C的运行加速度大小相等6、右图为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动。

高中物理高考模拟测试备考试题2019.101,如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上一点，左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径是2r，在小轮中间有一点b，到小轮中心的距离为r，c点位于大轮的边缘上。

若在传动过程中，皮带不打滑，则（）A．a、b两点线速度大小之比为2：1B．a、b两点角速度大小之比为1：1C．a、c两点向心加速度大小之比为1：1D．a、c两点角速度大小之比为 2：12,电池甲和乙的电动势分别为E1和E2，内阻分别为r1和r2。

若这两个电池分别向同一电阻R供电时，电池甲、乙输出的功率相同，电池甲的效率比电池乙低。

由此可以判断。

（）A．E1﹥E2，r1＞r2 B．E1＜E2，r1＜r2C．E1＜E2，r1＞r2 D．E1﹥E2，r1＜r23,一带电粒子沿图中AB曲线穿过一匀强电场的等势面，且四个等势面的电势关系满足 a＞ b＞ c＞ d，若不计粒子所受重力，以下判断中正确的是（）A．粒子一定带正电B．粒子的运动是匀变速运动C．粒子从A点到B点的运动过程中动能先减小后增大D．粒子从A点到B点的运动过程中电势能增加4,核磁共振的成像原理如下：原子核在磁场中的能量形成若干磁能级，当它吸收外界高频磁场的能量后，可跃迁到较高磁能级。

这种现象叫核磁共振。

测出不同共振核在人体内的分布情况，借助计算机分析可获得人体内的清晰图像。

该成像技术中所加外界磁场频率的数值是（）Ａ．连续的Ｂ．在某一范围内的连续值Ｃ．一系列不连续的特定值Ｄ．某一特定值5,某质点在坐标原点O处做简谐运动，其振幅为5.0cm，振动周期为0.40s，振动在介质中沿x轴正向直线传播，传播速度为1.0m/s。

当它由平衡位置O向上振动0.20s后立即停止振动，则停止振动后经过0.20s的时刻的波形可能是图中的（）6,如下图所示，两个用相同材料制成的靠摩擦传动的轮A和轮B水平放置，两轮半径R A＝2R B。

当主动轮A匀速转动时，在A轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在A轮边缘上。

微专题27 水平面内的圆周运动1．常见的传动方式：同轴传动ω相同；皮带传动、齿轮传动和摩擦传动(边缘v 大小相同).2.圆周运动的动力学问题实际上是牛顿第二定律的应用，向心力F ＝m v 2r ＝mω2r ＝m 4π2T 2r .1．(2020·吉林延边二中调研)关于圆周运动的模型，下列说法正确的是( )图1A ．如图1甲，汽车通过拱轿的最高点时处于超重状态B ．如图乙所示是一圆锥摆，增大角θ，但保持圆锥摆的高度不变，则圆锥摆的角速度变大C ．如图丙，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A 、B 位置先后做匀速圆周运动，则在A 、B 两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等D ．如图丁，火车转弯超过规定速度行驶时，轮缘对外轨会有挤压作用 答案 D解析 汽车在拱桥最高点处受重力和支持力，合力提供向心力，有mg －F N ＝m v 2r ，则F N <mg ，故汽车处于失重状态，A 错误；题图乙所示的圆锥摆中，重力和拉力的合力提供小球在水平面内做匀速圆周运动的向心力，有mg tan θ＝mω2r ，设绳长为L ，则r ＝L sin θ，联立解得ω＝gL cos θ＝gh，故增大θ但保持圆锥摆的高度不变时，角速度不变，B 错误；对在A 、B 两位置的小球受力分析，可知在两位置小球的受力情况相同，故向心力相同，小球先后在A 、B 两位置做水平面内的匀速圆周运动，r 不同，由F n ＝mω2r 知，角速度ω不同，C 错误；火车转弯超过规定速度行驶时，轮缘对外轨会有挤压作用，D 正确．2．(2019·海南卷·6)如图2所示，一硬币(可视为质点)置于水平圆盘上，硬币与竖直转轴OO ′的距离为r ，已知硬币与圆盘之间的动摩擦因数为μ(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，重力加速度大小为g .若硬币与圆盘一起绕OO ′轴匀速转动，则圆盘转动的最大角速度为( )图2A.12μg rB.μg rC.2μgr D ．2μg r答案 B解析 当硬币刚要滑动时，硬币所受静摩擦力达到最大，则最大静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律得μmg ＝mω2r ，解得ω＝μgr，故选B. 3．(多选)(2020·河南三门峡市11月考试)甲、乙两名溜冰运动员，面对面拉着弹簧测力计做圆周运动的溜冰表演，如图3所示．已知m 甲＝80 kg ，m 乙＝40 kg ，两人相距0.9 m ，弹簧测力计的示数为96 N ，下列判断正确的是( )图3A ．两人的线速度相同，为40 m/sB ．两人的角速度相同，为2 rad/sC ．两人的运动半径相同，都为0.45 mD ．两人的运动半径不同，甲为0.3 m ，乙为0.6 m 答案 BD解析 两人面对面拉着弹簧测力计做圆周运动，所需向心力由相互作用力提供，角速度相同，即F ＝m 甲r 甲ω2＝m 乙r 乙ω2，又由r 甲＋r 乙＝0.9 m ，可解得r 甲＝0.3 m ，r 乙＝0.6 m ，ω＝2 rad/s ，再结合v ＝rω有v 甲＝0.6 m/s ，v 乙＝1.2 m/s ，故B 、D 正确，A 、C 错误．4.(2020·四川乐山市第一次调查研究)如图4所示，在半径为R 的半球形碗的光滑内表面上，一质量为m 的小球在距碗口高度为h 的水平面内做匀速圆周运动，重力加速度为g ，则小球做匀速圆周运动的角速度为( )图4A.ghR 2－h 2B.gh R 2－h 2 C ．gh(R －h )2D.g h答案 D解析根据受力分析和向心力公式可得：mg tan θ＝mrω2，小球做匀速圆周运动的轨道半径为：r＝R sin θ；解得：ω＝gR cos θ＝gh，故选D.5.(多选)(2020·河北第二次省际调研)如图5所示，一直角斜劈绕其竖直边BC做圆周运动，物块始终静止在斜劈AB上．在斜劈转动的角速度ω缓慢增加的过程中，下列说法正确的是()图5A．斜劈对物块的支持力逐渐减小B．斜劈对物块的支持力保持不变C．斜劈对物块的摩擦力逐渐增加D．斜劈对物块的摩擦力变化情况无法判断答案AC解析物块的向心加速度沿水平方向，加速度大小为a＝ω2r，设斜劈倾角为θ，对物块沿AB 方向F f－mg sin θ＝ma cos θ，垂直AB方向有mg cos θ－F N＝ma sin θ，解得F f＝mg sin θ＋ma cos θ.F N＝mg cos θ－ma sin θ.当角速度ω逐渐增加时，加速度a逐渐增加，F f逐渐增加，F N逐渐减小，故A、C正确，B、D错误．6.(多选)(2020·山东济南市历城二中一模)如图6所示，金属块Q放在带光滑小孔的水平桌面上，一根穿过小孔的不可伸长的细线，上端固定在Q上，下端拴一个小球．小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆)，细线与竖直方向成30°角(图中P位置)．现使小球在更高的水平面上做匀速圆周运动，细线与竖直方向成60°角(图中P′位置)．两种情况下，金属块Q都静止在桌面上的同一点，则后一种情况与原来相比较，下面说法正确的是()图6A ．Q 受到桌面的静摩擦力大小不变B ．小球运动的角速度变大C ．细线所受的拉力之比为2∶1D ．小球的向心力大小之比为3∶1 答案 BD解析 设细线与竖直方向的夹角为θ，细线的拉力大小为F T ，细线的长度为L .小球做匀速圆周运动时，由重力和细线的拉力的合力提供向心力，则有：F T ＝mgcos θ；向心力：F n ＝mg tan θ＝mω2L sin θ，得角速度：ω＝gL cos θ，使小球在一个更高的水平面上做匀速圆周运动时，θ增大，cos θ减小，则得到细线拉力F T 增大，角速度ω增大，故B 正确；对Q ，由平衡条件得知，Q 受到桌面的静摩擦力大小等于细线的拉力，细线拉力F T 增大，则静摩擦力变大，故A 错误；开始时细线所受的拉力：F T1＝mg cos 30°＝2mg3，θ增大为60°后细线所受的拉力：F T2＝mg cos 60°＝2mg ，所以：F T2F T1＝31，故C 错误；开始时小球的向心力：F n1＝mg tan 30°＝33mg ，θ增大为60°后的向心力：F n2＝mg tan 60°＝3mg ，所以：F n2F n1＝31，故D 正确． 7.(2020·陕西宝鸡中学第三次模拟)轿车自动驾驶技术最大难题是行车安全．如图7所示为轿车由平直公路进入水平圆弧形弯道的示意图，已知轿车在平直道路正常行驶速度v 0＝16 m/s ，弯道半径R ＝18 m ，汽车与干燥路面间的动摩擦因数μ＝0.4，设汽车与路面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g 取10 m/s 2.求：图7(1)要确保轿车进入弯道后不侧滑，在进入弯道前需做减速运动．若减速的加速度大小为a ＝ 2 m/s 2，则轿车至少应在距离弯道多远处减速；(2)若遇阴雨天气，路面的动摩擦因数会大大减小．为防止轿车转弯时发生侧滑，可将转弯路面设计为外高内低．已知转弯路段公路内外边缘水平距离L ＝5 m ，高度差Δh ＝1 m ，且轿车转弯时不依赖侧向摩擦力，则轿车通过转弯路段车速不能超过多少？ 答案 (1)46 m (2)6 m/s解析 (1)轿车在水平路面上转弯时，受力分析如图甲所示．由题意可知，F f 静提供轿车转弯的向心力，设轿车在水平圆弧形弯道的最大转弯速度为v ，则有F f 静＝μmgF f 静＝m v 2R ，－2ax ＝v 2－v 02解得x ＝46 m(2)汽车在倾斜路面转弯时，受力分析如图乙所示．由题意可知，F N1提供轿车转弯的向心力，设转弯的最大速度为v m ，则有F N1＝mg tan θ F N1＝m v m 2Rtan θ＝Δh L联立解得v m ＝6 m/s.。

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2T πω=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v r ω=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2n a r ω= 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α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（ ）2222R v v v R a a R T T Rππωωω=====，，，，A ．A 、B 的线速度之比是4：5B ．A 、B 的角速度之比是4：5C ．A 、B 的向心加速度之比是1：1D ．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A B ωω=故B 错误；A ．令地球的半径为R ，则A 的半径为4cos375A R R R ==根据v r ω=可得A 、B 的线速度之比是45A B v v = 故A 正确； C ．根据向心加速度公式2a r ω=可得45A B a a = 故C 错误；D ．根据向心力公式2F mr ω=可得A 、B 的向心力之比是54A B F F = 故D 错误。