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多选题

(多选)如图所示,地球绕OO′轴自转,则下列正确的是(  )

A
A、B两点的角速度相等
B
A、B两点线速度相等
C
A、B两点的转动半径相同
D
A、B两点的转动周期相同

题目答案

AD

答案解析

分析:

A、B两点都绕地轴做圆周运动,转动的半径不同,但共轴转动,角速度相同,根据v=rω、T=$\frac {2π}{ω}$比较线速度和周期.

解答:

解:A、AB两点都绕地轴做匀速圆周运动,两点共轴转动,角速度相同.故A正确.

BC、由图知B转动的半径大于A转动的半径.根据v=rω,知B的线速度大.故B、C错误.

D、根据T=$\frac {2π}{ω}$,角速度相同,则周期相同.故D正确.

故选:AD.

点评:

解决本题的关键掌握共轴转动,角速度相同,再结合V=rω等公式即可判断.

举一反三
多选题

(多选)在汽车无极变速器中,存在如图所示的装置,A是与B同轴相连的齿轮,C是与D同轴相连的齿轮,A、C、M为相互咬合的齿轮.已知齿轮A、C规格相同,半径为R,齿轮B、D规格也相同,半径为1.5R,齿轮M的半径为0.9R.当齿轮M如图方向转动时(  )

A
齿轮D和齿轮B的转动方向相同
B
齿轮D和齿轮A的转动周期之比为1:1
C
齿轮M和齿轮C的角速度大小之比为9:10
D
齿轮M和齿轮B边缘某点的线速度大小之比为2:3

题目答案

ABD

答案解析

分析:

AB同轴转动,CD同轴转动,角速度相同,AMC三个紧密咬合的齿轮是同缘传动,边缘点线速度相等,然后利用v=ωr解决问题.

解答:

解:A、AMC三个紧密咬合的齿轮是同缘传动,因为M顺时针转动,故A逆时针转动,C逆时针转动,又AB同轴转动,CD同转转动,所以齿轮D和齿轮B的转动方向相同,故A正确;

B、AMC三个紧密咬合的齿轮是同缘传动,边缘线速度大小相同,齿轮A、C规格相同,半径为R,根据v=ωr得,AC转动的角速度相同,AB同轴转动,角速度相同,CD同轴转动相同,且齿轮B、D规格也相同,所以齿轮D和齿轮A的转动角速度相同,故B正确;

C、AMC三个紧密咬合的齿轮是同缘传动,边缘线速度大小相同,根据v=ωr得:$\frac {ω_M}{ω_C}$=$\frac {r_C}{r_M}$=$\frac {R}{0.9R}$=$\frac {10}{9}$,故C错误;

D、AMC三个紧密咬合的齿轮是同缘传动,边缘线速度大小相同,根据v=ωr得$\frac {ω_A}{ω_M}$=$\frac {r_M}{r_A}$=$\frac {0.9R}{R}$=$\frac {9}{10}$,A是与B同轴相连的齿轮,所以ω_A=ω_B,所以$\frac {ω_M}{ω_B}$=$\frac {ω_M}{ω_A}$=$\frac {10}{9}$,

根据v=ωr得:$\frac {v_M}{v_B}$=$\frac {ω_Mr_M}{ω_Ar_AB}$=$\frac {10}{9}$×$\frac {0.9R}{1.5R}$=$\frac {2}{3}$,故D正确;

故选:ABD.

点评:

本题关键明确同缘传动边缘点线速度相等,然后结合v=ωr以及频率和周期的定义进行分析,基础题.

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
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两点的向心加速度与飞轮、大齿盘半径成反比
D
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.

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(  )

A
v_A=v_B,v_B>v_C
B
ω_A=ω_B,v_B>v_C
C
v_A=v_B,ω_B=ω_C
D
ω_A>ω_B,v_B=v_C

题目答案

AC

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.

多选题

(多选)如图所示,一位同学玩飞镖游戏. 圆盘最上端有一点P,飞镖抛出时与P等高,且距离P点为L.当飞镖以初速度v_0垂直盘面瞄准P点抛出的同时,圆盘以经过盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动.忽略空气阻力,重力加速度为g,若飞镖恰好击中P点,则(  )

A
飞镖击中P点所需的时间为$\frac {L}{v}$
B
圆盘的半径可能为$\frac {gL}{2v}$
C
圆盘转动角速度的最小值为$\frac {2πv}{L}$
D
P点随圆盘转动的线速度可能为$\frac {5πgL}{4v}$

题目答案

AD

答案解析

分析:

飞镖做平抛运动的同时,圆盘上P点做匀速圆周运动,恰好击中P点,说明A点正好在最低点被击中,则P点转动的时间t=(2n+1)•$\frac {T}{2}$,根据平抛运动水平位移可求得平抛的时间,两时间相等联立可求解.

解答:

解:A、飞镖水平抛出做平抛运动,在水平方向做匀速直线运动,因此t=$\frac {L}{v}$,故A正确.

B、飞镖击中P点时,P恰好在最下方,则2r=$\frac {1}{2}$gt_,解得圆盘的半径r=$\frac {gL}{4v_0}$,故B错误.

C、飞镖击中P点,则P点转过的角度满足 θ=ωt=π+2kπ(k=0,1,2…)

故ω=$\frac {θ}{t}$=$\frac {(2k+1)πv}{L}$,则圆盘转动角速度的最小值为$\frac {πv}{L}$.故C错误.

D、P点随圆盘转动的线速度为 v=ωr=$\frac {(2k+1)πv}{L}$•$\frac {gL}{4v_0}$=$\frac {(2k+1)πgL}{4v}$,当k=2时,v=$\frac {5πgL}{4v}$.故D正确.

故选:AD.

点评:

本题关键知道恰好击中P点,说明P点正好在最低点,利用匀速圆周运动的周期性和平抛运动规律联立求解.

多选题

(多选)关于地球上的物体随地球自转的向心加速度的大小,下列说法正确的是(  )

A
在赤道上向心加速度最大
B
在两极向心加速度最大
C
在地球上各处,向心加速度一样大
D
随着纬度的升高,向心加速度的值逐渐减小

题目答案

AD

答案解析

分析:

地球自转时,各点绕地轴转动,具有相同的角速度,根据a=rω_,比较各点的角速度.

解答:

解:A、B、C、地球自转时,各点绕地轴转动,具有相同的角速度,根据a=rω_,知到地轴的距离越大,向心加速度越大,所以在赤道处的向心加速度最大,两极向心加速度最小,故A正确,BC错误;

D.随着纬度的升高,r变小,则向心加速度变小.故D正确;

故选:AD.

点评:

解决本题的关键知道地球自转时,各点绕地轴转动,具有相同的角速度,根据a=rω_知道赤道处向心加速度最大,两极处最小.注意是向心加速度,而不是重力加速度.

多选题

(多选)关于曲线运动,下列说法正确的是(  )

A
恒力作用下物体可以做曲线运动
B
匀速圆周运动是加速度不变的曲线运动
C
曲线运动速度的方向不断发生变化,速度的大小不一定发生变化
D
质点在某一点的速度方向是沿曲线上该点的切线方向

题目答案

ACD

答案解析

分析:

物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,合外力大小和方向不一定变化,由此可以分析得出结论.

解答:

解:A、恒力作用下物体可以做曲线运动,例如平抛运动,只受重力.故A正确.

B、匀速圆周运动是加速度方向始终指向圆心,即方向时刻改变,故匀速圆周运动的加速度时刻改变,故B错误.

C、曲线运动的特征是速度方向时刻改变,但速度大小可以不变,例如匀速圆周运动,故C正确.

D、质点在某一点的速度方向是沿曲线上该点的切线方向,故D正确.

故选:ACD.

点评:

解题关键是对物体做曲线运动特点的考查,匀速圆周运动,平抛运动等都是曲线运动,对于它们的特点要掌握住.

多选题

(多选)如图所示的靠轮传动装置中右轮半径为2r,a为它边缘上的一点,b为轮上的一点,b距轴为r.左侧为一轮轴,大轮的半径为4r,d为它边缘上的一点,小轮的半径为r,c为它边缘上的一点.若传动中靠轮不打滑,则(  )

A
b点与d点的线速度大小相等
B
a点与c点的线速度大小相等
C
c点与b点的角速度大小相等
D
a点与d点的向心加速度大小之比为1:8

题目答案

BD

答案解析

分析:

c、d轮共轴转动,角速度相等,b、c两轮在传动中靠轮不打滑,知b、c两轮边缘上的点线速度大小相等.根据线速度与角速度、向心加速度的关系比较它们的大小.

解答:

解:A、c、d轮共轴转动,角速度相等,根据v=rω知,d点的线速度大于c点的线速度,而a、c的线速度大小相等,a、b的角速度相等,则a的线速度大于b的线速度,所以d点的线速度大于b点的线速度.故A错误,B正确.

C、a、c的线速度相等,半径比为2:1,根据ω=$\frac {v}{r}$,知a、c的角速度之比1:2.a、b的角速度相等,所以b、c的角速度不等.故C错误.

D、a、c的线速度相等,半径比为2:1,根据a=$\frac {v}{r}$,知向心加速度之比为1:2.c、d的角速度相等,根据a=rω_,知c、d的向心加速度之比为1:4,所以a、d两点的向心加速度之比为1:8.故D正确.

故选BD.

点评:

解决本题的关键知道共轴转动,角速度相等,不打滑传动,轮子边缘上的点线速度大小相等.

多选题

(多选)如图所示,皮带传动装置在运行中皮带不打滑.两轮半径分别为R和r,r:R=2:3,M、N分别为两轮边缘上的点.则在皮带轮运行过程中(  )

A
它们的角速度之比ω_M:ω_N=2:3
B
它们的向心加速度之比a_M:a_N=2:3
C
它们的速率之比v_M:v_N=2:3
D
它们的周期之比为T_M:T_N=2:3

题目答案

AB

答案解析

分析:

M、N两点靠传送带传动,线速度大小相等,结合半径关系,得出角速度的关系和周期的关系,根据a=$\frac {v}{r}$得出向心加速度的关系.

解答:

解:A、M、N两点靠传送带传动,线速度大小相等,则速率之比为1:1,根据ω=$\frac {v}{r}$知,半径之比r:R=2:3,则角速度之比ω_M:ω_N=2:3.故A正确,C错误.

B、根据a=$\frac {v}{r}$知,线速度大小相等,r:R=2:3,则a_M:a_N=2:3.故B正确.

D、因为ω_M:ω_N=2:3,根据T=$\frac {2π}{ω}$知,周期之比T_M:T_N=3:2.故D错误.

故选:AB.

点评:

解决本题的关键知道靠传送带传动,轮子边缘上点的线速度大小相等,共轴转动的点,角速度相等,以及知道线速度、角速度、周期、向心加速度这些物理量之间的关系.

多选题

(多选)物体在不变的合外力作用下运动,那么关于这个物体的运动,下列说法正确的是(  )

A
可能作匀变速直线运动
B
可能作匀变速曲线运动
C
可能作匀速圆周运动
D
可能作匀速直线运动

题目答案

AB

答案解析

分析:

根据合力的方向与速度的方向之间的关系,当合力与速度在同一条直线上时,物体就做直线运动;

当合力的方向与速度的方向不在同一条直线上时,物体就要做曲线运动;

解答:

解:A、物体在不变的合外力作用下运动,加速度不变,一定是匀变速运动,如果合力与速度在同一条直线上时,物体就做直线运动;

如果合力的方向与速度的方向不在同一条直线上时,物体就要做曲线运动;所以可能作匀变速直线运动,可能作匀变速曲线运动,故A、B正确

C、匀速圆周运动所受合力不断指向圆心,是变力,故C错误

D、匀速直线运动的合力为零,故D错误

故选AB.

点评:

本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查,只要掌握了物体做曲线运动的条件,本题基本上就可以解决了.

多选题

(多选)关于向心力的说法正确的是(  )

A
物体由于做圆周运动而产生了一个向心力
B
向心力不改变圆周运动物体线速度的大小
C
做匀速圆周运动的物体所受的合力即为其向心力
D
做匀速圆周运动的物体所受的向心力是不变的

题目答案

BC

答案解析

分析:

物体做圆周运动就需要有向心力,向心力是由外界提供的,不是物体产生的.向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小.做匀速圆周运动的物体向心力是由合外力提供的.向心力的方向时刻改变,向心力也改变.

解答:

解:A、物体做圆周运动就需要有向心力,而向心力是由外界提供的,不是物体本身产生的.故A错误.

B、向心力方向总是与速度方向垂直,对物体不做功,不能改变速度的大小,只改变速度的方向.故B正确.

C、做匀速圆周运动的物体向心力是由合外力提供的.故C正确.

D、向心力始终指向圆心,方向时刻在改变,则向心力是变化的.故D错误.

故选:BC.

点评:

本题考查对向心力的理解能力.要知道向心力不是什么特殊的力,其作用产生向心加速度,改变速度的方向,不改变速度的大小.