课后限时作业16 圆周运动
时间:45分钟
1.如图所示为锥形齿轮的传动示意图,大齿轮带动小齿轮转动,大、小齿轮的角速度分别为ω1、ω2,两齿轮边缘处的线速度大小分别为v1、v2,则( A )
A.ω1<ω2,v1=v2
B.ω1>ω2,v1=v2
C.ω1=ω2,v1>v2
D.ω1=ω2,v1<v2
解析:由题意可知,两齿轮边缘处的线速度大小相等,即v1=v2,因r1>r2,故根据v=ωr可知ω1<ω2,选项A正确.
2.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,以恒定角速度的方式读取,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分别为各边缘上的点,则读取内环上A点时A点的向心加速度大小和读取外环上C点时C点的向心加速度大小之比为( D )
A. B. C. D.
解析:A、B两点角速度相同,由an=ω2r,可知aAaB=R1R2;B、C两点线速度大小相同,由an=,可知aBaC=R3R2,故aAaC=R1R3R,D正确.
3.如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上有一物体随圆筒一起转动而未滑动.当圆筒的角速度增大后(物体不滑动),下列说法正确的是( D )
A.物体所受弹力增大,摩擦力也增大
B.物体所受弹力增大,摩擦力减小
C.物体所受弹力和摩擦力都减小
D.物体所受弹力增大,摩擦力不变
解析:
物体随圆筒一起转动时,受到三个力的作用:重力G、筒壁对它的弹力FN和筒壁对它的摩擦力f,如图所示.其中G和f是一对平衡力,筒壁对它的弹力FN提供它做圆周运动的向心力.当圆筒转动时,不管其角速度为多大,只要物体随圆筒一起转动而未滑动,则物体所受的(静)摩擦力f大小就等于其重力大小.根据向心力公式得FN=mrω2,当角速度ω增大后,FN也增大,选项D正确.