01_《曲线运动》练习一+(8.5)
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《曲线运动》—圆周运动规律
1 注意:上课时间为8 月5日上午8:00开始 !题目要做完!
1.在轨道上稳定运行的空间站中,有如图所示的装置,半径分别为r和R(R>r)的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面上,轨道之间有一条水平轨道CD相通,宇航员让一小球以一定的速度先滑上甲轨道,通过粗糙的CD段,又滑上乙轨道,最后离开两圆轨道,那么下列说法正确的是( )
A.小球在CD间由于摩擦力而做减速运动
B.小球经过甲轨道最高点时比经过乙轨道最高点时速度大
C.如果减少小球的初速度,小球有可能不能到达乙轨道的最高点
D.小球经过甲轨道最高点时对轨道的压力大于经过乙轨道最高点时对轨道的压力
2.如图甲所示,在圆柱体上放一物块P,圆柱体绕水平轴O缓慢转动,从A转至A′的过程,物块与圆柱体保持相对静止,从起始位置为出发点,则图乙反映的是该过程中( )
A.重力随角度变化的规律
B.支持力随时间变化的规律
C.摩擦力随角度变化的规律
D.合外力随时间变化的规律
3.如图所示,一偏心轮绕垂直纸面的轴O匀速转动,a和b是轮上质量相等的两个质点,则偏心轮转动过程中a、b两质点( )
(A)角速度大小相同 (B)线速度大小相同
(C)向心加速度大小相同 (D)向心力大小相同
4.做圆周运动的两个物体M和N,它们所受的向心力F与轨道半径R之间的关系如图所示,其中图线N为双曲线的一个分支.则由图象可知 ( )
(A) 物体M和N的线速度均保持不变
(B) 在两图线的交点,M和N的动能相同
(C) 在两图线的交点,M和N的向心加速度大小相同
(D) 随着半径增大,M的线速度增大,N的角速度减小
5.变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度档,下图是某一种变速自行车齿轮转动结构示意图,图中A轮有48齿,B轮有42齿,C轮有18齿,D轮有12齿。那么该车可变换________ 种不同档位,当A与D轮组合时,两轮的角速度之比A:D=_____________。
6.如图所示,甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动,相互之间不打滑,其半径分别为r1、r2、r3。若甲轮的角速度为ω1,则丙轮的角速度为( )
(A)311rr (B)113rr (C)213rr (D)211rr
7.如图所示,自行车车轮的半径为R1,小齿轮的半径为R2,大齿轮的半径为R3.某种向a
b O 《曲线运动》—圆周运动规律
2 自行车车灯供电的小发电机的上端有一半径为r0的摩擦小轮紧贴车轮,当车轮转动时,因静摩擦作用而带动摩擦小轮转动,从而使发电机工作.在这四个转动轮中( )
(A)摩擦小轮边缘质点的向心加速度最大
(B)摩擦小轮的线速度最小
(C)大、小齿轮的角速度之比为R3/ R2
(D)小齿轮与摩擦小轮的角速度之比为r0/ R1
8.一质点沿螺旋线自外向内运动,如图所示。已知其走过的弧长s与时间t的一次方成正比。则关于该质点的运动下列说法不正确的是( )
A.小球运动的线速度越来越大 B.小球运动的加速度越来越大
C.小球运动的角速度越来越大 D.小球所受的合外力越来越大
9.如图所示的皮带传动装置中,A、B两轮半径分别为rA和rB,已知rA<rB,且皮带不打滑。在传动过程中,下列说法正确的是( )
(A)A、B两轮角速度相等
(B)A、B两轮边缘线速度的大小相等
(C)大轮B边缘一点的向心加速度大于小轮A边缘一点的向心加速度
(D)同一轮上各点的向心加速度跟该点与轮心的距离成反比
10.由于地球自转,地球表面处的物体都随地球一起作匀速圆周运动,将地球视为圆球体,如图所示,比较a、b处物体的运动,下列说法正确的是 --( )
A.a、b两处物体的角速度不同
B.a、b两处物体的角速度相同
C.a、b两处物体的线速度不同,且va>vb
D.a、b两处物体绕自转轴的向心加速度相同
11.如图所示,正在匀速转动的水平转盘上固定有三个可视为质点的小物块A、B、C,它们的质量关系为mA=2mB=2mC,到轴O的距离关系为rC=2rA=2rB。下列说法中正确的是( )
A.B的角速度比C小 B.A的线速度比C大
C.B受到的向心力比C小 D.A的向心加速度比B大
12.如图所示,为一种“滚轮——平盘无极变速器”的示意图,它由固定于主动轴上的平盘和可随从动轴移动的圆柱形滚轮组成。由于摩擦的作用,当平盘转动时,滚轮就会跟随转动。如果认为滚轮不会打滑,那么主动轴转速n1、从动轴转速n2、滚轮半径r以及滚轮中心距离主动轴轴线的距离x之间的关系是( )
(A)n2=n1xr (B)n2=n1rx
(C)n2=n1x2r2 (D)n2=n1xr
13.如图所示,某种变速自行车,有六个飞轮和三个链轮,链轮和飞轮的齿数大齿轮
小齿轮
车轮 小发电机 摩擦小轮
链条
A Bab自转轴南极北极A B
C O
滚轮
x 《曲线运动》—圆周运动规律
3 如下表所示,后轮的直径为d=666mm。当人骑该车,使脚踏板以恒定的角速度
转动时,自行车行进的最大速度和最小速度之比为 ;当人骑该车行进的速度为v=4m/s时,脚踩踏板作匀速圆周运动的最小角速度是 rad/s。
14.如图所示,收割机的拨禾轮上通常装有6个压板,拨禾轮一边转动一边随收割机前进,压板转动到其转轴下面时才发挥作用,一方面把农作物压向切断器,另一方面把切下来的农作物铺放在收割台上,因此要求压板运动到下方时相对地的速率与收割机前进的方向相反。已知收割机前进的速率为1.2m/s,拨禾轮半径1.1m,转速30r/min,则压板转动的角速度为= rad/s,运动到最低点时拨动农作物的速率为V= m/s
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。很多种高档汽车都应用了无级变速。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[ ]
A.
1212DDnn B.2112DDnn
C.2112DDnn D.222112DDnn
16.如图所示,一根足够长轻绳绕在半径为R的定滑轮上,绳的下端挂一质量为m的物体。物体从静止开始做匀加速直线运动,经过时间t定滑轮的角速度为ω,此时物体的速度大小为________,物体对绳的拉力大小为________。
17.如图是磁带录音机的磁带盒的示意图,A、B为缠绕磁带的两个轮子,两轮的半径均为r,在放间结束时,磁带全部绕在B轮上,磁带的外缘半径R=3r,现在进行倒带,使磁带绕到A轮上,倒带时A轮为主动轮,其角速度是恒定的,B轮是从动轮。经测定,磁带全部绕到A轮上需要时间为t,则从开始倒带到A、B两轮的角速度相等所需时间( )
(A)等于t/2 (B)大于t/2
(C)小于t/2 (D)等于t/3
18.如图所示是一个玩具陀螺,a、b和c是陀螺表面上的三个点. 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( )
(A)a、b和c三点的线速度大小相等
(B)a、b两点的线速度始终相同
(C)a、b两点的角速度比c的大
(D)a、b两点的加速度比c点的大 名 称 链 轮 飞 轮
齿数N/个 48 38 28 12 15 18 21 24
28
A
r B
a b
c ω
主动轮 从动轮 《曲线运动》—圆周运动规律
4 19.如图所示是自行车传动装置的示意图。如果踏板转一圈需要时间T,要知道在这种情况下自行车前进的速度有多大,需要测量的物理量有:牙盘半径R,飞轮半径r和
_______________ (把它设为A)。请用这些量推导出自行车前进速度的表达式为v= ____________ 。
20.如图所示,杆OA长为L,能饶固定轴O转动,当平台 B以速度V匀速竖直上升时,杆与竖直方向的夹角为,则此时杆转动的角速度为 。
21.如图所示,A、B是两只相同的齿轮,A被固定不能转动.若B齿轮绕A齿轮啮合运动半周,到达图中的B′位置,则B齿轮上所标出的竖直向上的箭头所指的方向是 [ ]
A.竖直向上 B.竖直向下 C.水平向左 D.水平向右
22.CD光盘表面出现彩色条纹,这是光的________现象,一张CD光盘音轨区域(记录音乐的区域)的内半径R1=2.2cm,外半径为R2=5.6cm。沿半径方向音轨密度N=650条/mm。在CD唱机内,光盘每转一圈,激光头沿半径方向向外移动一条音轨,激光束相对光盘以v=1.3m/s的恒定大小的线速度运动,则这时光盘的全部放音时间为___________分钟。
23、过山车是游乐场中常见的设施。下图是一种过山车的简易模型,它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成,B、C、D分别是三个圆形轨道的最低点,B、C间距与C、D间距相等,半径12.0mR、21.4mR。一个质量为1.0mkg的小球(视为质点),从轨道的左侧A点以012.0m/sv的初速度沿轨道向右运动,A、B间距16.0Lm。小球与水平轨道间的动摩擦因数0.2,圆形轨道是光滑的。假设水平轨道足够长,圆形轨道间不相互重叠。重力加速度取210m/sg,计算结果保留小数点后一位数字。试求:
(1)小球在经过第一个圆形轨道的最高点时,小球的速度大小;
(2)如果小球恰能通过第二圆形轨道,B、C间距L应是多少;
(3)在满足(2)的条件下,如果要使小球不能脱离轨道,在第三个圆形轨道的设计中,半径3R应满足的条件;小球最终停留点与起点A的距离。
链轮
踏板 链条 后轮
飞轮 牙盘
O
A
B V