6.1.2圆周运动之传动问题 学案 -2022-2023学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

6.12圆周运动之传动问题—2022-2023人教版（2019）必修二简案 一、皮带传动 如图所示，A点和B点分别是两个轮子边缘上的点，两个轮子用皮带连起来，并且皮带不打滑，则当轮子转动时：vA＝vB，并且转动方向相同． 同传送带转动时，皮带及轮子边缘的线速度相等。 二、齿轮传动 如图所示，A点和B点分别是两个齿轮边缘上的点，两个齿轮啮合，则当齿轮转动时，vA＝vB，两点转动方向相反． 齿轮传动时，轮子边缘的线速度相等。 三、同轴转动 如图所示，A点和B点在同轴的一个圆盘上，圆盘转动时：ωA＝ωB，并且转动方向相同． 同轴转动时，各点角速度相等。 注意：在处理传动装置中各物理量间的关系时，关键是确定其相同的量(线速度或角速度)，再由描述圆周运动的各物理量间的关系，确定其他各量间的关系． 例题讲解 【例1】如图所示，皮带传动装置上有 A、B、C三点，OA=O’C=r，O’B=2r,则皮带轮转动时下列关系成立的（　　） A．vA=vB，vB=vC B．ωA=ωB，vB＞vC C．vA=vB，ωB=ωC D．ωA＞ωB，vB=vC 解：除圆心外，同轮轴上的点，角速度相等，故：ωB=ωC 同皮带上的点，线速度大小相等，即：vA=vB 由v=ωr,即有角速度相等时，半径越大，线速度越大，则得：vB＞vC 线速度相等时，角速度与半径成反比，则得：ωA＞ωB 综合得到：ωA＞ωB =ωC，vA=vB＞vC 故选：C。 【例2】如图所示，小浩正在荡秋千，设某时刻绳子上a、b、c三点的角速度大小分别为ωa、ωb、ωc，则（　　） ωa＞ωb＞ωc B．ωa=ωb=ωc C．ωa＜ωb＜ωc D．ωa=ωc＞ωb 解：绳子上a、b、c三点属于同轴转动，所以ωa=ωb=ωc，故ACD错误，B正确。 故选：B。 【例3】在如图所示的皮带传送装置中，A、B分别为传动轮边缘上的两点，C为大轮上的一固定点，三点对应的轨道关系为RA=2RB=2RC，传动过程中皮带不打滑。则下列A、B、C三点的线速度v、角速度ω的大小关系正确的是（　　） A．vA：vB：vC=1：1：2 B．ωA：ωB：ωC=1：2：2 C．vA：vB：vC=2：2：1 D．ωA：ωB：ωC =1：1：2 解：根据题意，设RA=2RC=2RB=2R， AC、AB同一传送带运动，线速度相等，即 vB=vA AC同轴转动，角速度相等，即ωA=ωC 根据v=ωr得： = = 所以vA：vB：vC =2：2：1，故A错误，C正确； BD、AB同一传送带运动，线速度相等，即 vB=vA 根据v=ωr得= = AC同轴转动，角速度相等，即ωA=ωC 所以ωA：ωB：ωC =1：2：1，故BD错误； 故选：C。 基础练习 1、如图所示，修正带的核心部件是两个半径不同的齿轮，两个齿轮通过相互咬合进行工作．A和B分别为两个齿轮边缘上的点．当两齿轮匀速转动时，下列说法正确的是（　　） A．A、B两点的周期相等 B．A、B两点的线速度大小相等 C．A、B两点的角速度大小相等 D．A、B两点的转速相等 2、如图所示的传动装置中，甲、乙两点的半径之比为5：2，则下列说法正确的是（　　） A．甲、乙两点的线速度之比为5：2 B．甲、乙两点的角速度之比为2：5 C．甲、乙两点的线速度之比为2：5 D．甲、乙两点的转动方向相同 3、如图所示，在地球表面上有甲、乙两个物体随地球一起自转，下列说法正确的是（　　） A．甲、乙的角速度相等 B．甲、乙的线速度相等 C．甲、乙的加速度相等 D．甲、乙的周期不相等 提升训练 4、如图所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，A、B两轮用皮带传动，三轮的半径大小关系是rA：rB：rC=3：2：4．若皮带不打滑，a、b、c分别为A、B、C轮边缘的三点，下列说法正确的是（　　） A．ωa：ωb：ωc=3：2：1 B．va：vb：vc=3：2：4 C．Ta：Tb：Tc=3：3：4 D．na：nb：nc=2：3：3 5、某型号石英表中的时针、分针、秒针的长度之比为1：2：2，则三针尖端的线速度之比为（　　） A．1：24：1440 B．720：60：1 C．1：18：1080 D．1：24：720 6、图示为某一皮带传动装置。主动轮的半径为r1，从动轮的半径为r2。已知主动轮做顺时针转动，转速为n,转动过程中皮带不打滑。下列说法正确的是（　　） A．从动轮做顺时针转动 B．从动轮做逆时针转动 C．从动轮的转速为n D．从动轮的转速为n 答案详解