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2024 年高考一轮复习100 考点100 讲
第5 章 圆周运动
第5.2 讲 转动和传动
【知识点精讲】
常见的传动方式及特点
(1)皮带传动：如图1 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vA＝vB.
图1
(2)摩擦传动和齿轮传动：如图2 甲、乙所示，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vA＝vB.
图2
(3)同轴转动：如图3 甲、乙所示，绕同一转轴转动的物体，角速度相同，ωA＝ωB，由v＝ωr 知v 与r 成正
比．
图3
【方法归纳】
1.由于皮带与两轮之间无相对滑动时，两轮边缘线速度大小相等，由v＝ωr 可知角速度与半径成反比；
由a＝可知向心加速度与半径成反比。
2. 摩擦传动和齿轮传动，两轮边缘线速度大小相等，由v＝ωr 可知角速度与半径成反比，与齿轮齿数
成反比；由a＝可知向心加速度与半径成反比，，与齿轮齿数成反比。
3. 同轴转动，绕同一转轴转动的物体，角速度相同，由v＝ωr 可知线速度与半径成正比；由公式a＝
ω2r 知，向心加速度与半径成正比。
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【最新高考题精练】
1. （2021 年高考广东学业水平选择性测试）由于高度限制，车库出入口采用图2 所示的曲杆道闸，
道闸由转动杆OP 与横杆PQ 链接而成，P、Q 为横杆的两个端点．在道闸抬起过程中，杆PQ 始终保持
水平．杆OP 绕O 点从与水平方向成30°匀速转动到60°的过程中，下列说法正确的是
A. P 点的线速度大小不变
B. P 点的加速度方向不变
C. Q 点在竖直方向做匀速运动
D. Q 点在水平方向做匀速运动
2. （2021 高考全国甲卷）“旋转纽扣”是一种传统游戏。如图，先将纽扣绕几圈，使穿过纽扣的两股细
绳拧在一起，然后用力反复拉绳的两端，纽扣正转和反转会交替出现。拉动多次后，纽扣绕其中心的转速
可达50r/s，此时纽扣上距离中心1cm 处的点向心加速度大小约为
A.10m/s2 B. 100m/s2 C.1000m/s2 D.10000m/s2
3.（2005·上海物理）一水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动，在圆盘上沿半径开有一条宽度为
2mm 的均匀狭缝．将激光器与传感器上下对准，使二者间连线与转轴平行，分别置于圆盘
的上下两侧，且可以同步地沿圆盘半径方向匀速移动，激光器连续向下发射激光束．在圆
盘转动过程中，当狭缝经过激光器与传感器之间时，传感器接收到一个激光信号，并将其
输入计算机，经处理后画出相应图线．图(a)为该装置示意图，图(b)为所接收的光信号随时
间变化的图线，横坐标表示时间，纵坐标表示接收到的激光信号强度，图中Δt1=1．0×10-
3s，Δt2=0.8×10-3s．
(1)利用图(b)中的数据求1s 时圆盘转动的角速度；
外力
外力
z
z
2
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(2)说明激光器和传感器沿半径移动的方向；
(3)求图(b)中第三个激光信号的宽度Δt3．
【最新模拟题精练】
1. （2023 福建漳州三模） 如图为明代出版的《天工开物》中记录的“牛转翻车”，该设备利用畜力转
动不同半径齿轮来改变水车的转速，从而将水运送到高处。图中a、b 分别为两个齿轮边缘上的点，齿轮半
径之比为
；a、c 在同一齿轮上且a、c 到转轴的距离之比为
，则在齿轮转动过程中
（ ）
3
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A. a、b 的角速度相等
B. b 的线速度比c 的线速度小
C. b、c 的周期之比为3∶4
D. a、b 的向心加速度大小之比为4∶3
2. （2023 浙江名校联盟联考）野外骑行在近几年越来越流行，越来越受到人们的青睐，对于自行车的要
求也在不断的提高，很多都是可变速的。不管如何变化，自行车装置和运动原理都离不开圆周运动。下面
结合自行车实际情况与物理学相关的说法正确的是（ ）
甲
乙
丙
A.若图乙的自行车在匀速骑行，前轮边缘处A，B，C，D 四个点的线速度相同
B.大齿轮与小齿轮的齿数如图丙所示，则大齿轮转1 圈，小齿轮转3 圈
C.图乙中大齿轮边缘处E 点和小齿轮边缘处F 点角速度相同
D.在大齿轮处的角速度不变的前提下，增加小齿轮的齿数，自行车的速度将变大
3．（2023 广东广州名校联考）两级皮带传动装置如图所示，中间两个轮子2、3 是固定在一起的，转动时
皮带均不打滑，轮1 半径与轮2 半径之比为
，轮3 的半径和轮4 的半径相同，轮1 与轮3 的半径比为
，则轮4 边缘的c 点和轮1 边缘的a 点相比，下列关系正确的是（ ）
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A．线速度大小之比为
B．角速度之比为
C．转速之比为
D．向心加速度之比为
4.（2023 湖南怀化高一期中）5．在如图所示的装置中， 甲、乙同轴传动，乙、丙皮带传动，A、B、C 分
别是三个轮边缘上的点，设甲、乙、丙三轮的半径分别是 R 甲 、 R 乙 和 R 丙 ，且 R 甲 = 2R 乙 = R 丙 ，
如果三点的线速度分别为 vA ，vB ，vC ，三点的周期分别为TA ，TB ，TC，向心加速度分别为aA ，aB ，
aC，若皮带不打滑，则下列说法正确的是 （）
A．
B．
C．
D．
5. （2023 浙江十所名校期中联考）如图所示为一皮带传动装置的示意图。右轮半径为r，A 是它边缘上的
一点。左侧是一轮轴，大轮半径为
，小轮半径为
。B 点在小轮上，到小轮中心的距离为r。C 点和D
点分别位于小轮和大轮的边缘上。如果传动过程中皮带不打滑，下列说法中正确的是（ ）
A. A、C 两点的线速度之比为
B. A、B 两点角速度之比为
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C. B、D 两点的角速度之比为
D. A、D 两点的向心加速度之比为
6. （2023 山东烟台重点高中期中）如图所示，一球体绕轴O1O2以角速度ω 匀速旋转，A、B 为球体上两点，
下列几种说法中正确的是（ ）
A. A、B 两点具有相同的角速度
B. A、B 两点具有相同的线速度
C. A、B 两点的向心加速度的方向都指向球心
D. A、B 两点的向心加速度之比为2:1
7. （2023 山东烟台重点高中期中）如图所示的皮带传动装置中，皮带与轮之间不打滑，两轮半径分别为R
和r，且
，A、B 分别为两轮边缘上的点，则皮带运动过程中，关于A、B 两点，下列说法正确的是
（ ）
A. 向心加速度之比
B. 角速度之比
C. 线速度大小之比
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D. 在相同的时间内通过的路程之比为
。
8.(2022 广东深圳一模)明朝的《天工开物》记载了我国古代劳动人民的智慧,例如井辘轳中便体现了许多力
学知识。如图所示,可转动的把手上a 点到转轴的距离为2R,辘轳边缘b 点到转轴的距离为R。人转动把手,
把井底的物块加速拉起来,则( )
A.a 点的角速度大于b 点的角速度
B.a 点的线速度小于b 点的线速度
C.绳对物块拉力的冲量等于物块的动量变化量
D.绳对物块的拉力大于物块的动量变化率
9.(多选)(2022 云南大理模拟)绿水青山就是金山银山,为践行低碳生活的理念,自行车已成为主要绿色交通工
具之一。图示为自行车的传动结构的核心部件,大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样,它们的边缘有三个点
A、B、C,已知三个点的半径关系为rC=2rA=4rB,如图所示,当大齿轮匀速转动时,下列说法正确的是( )
A.A、B、C 三点的线速度大小之比为1∶1∶4
B.A、B、C 三点的角速度大小之比为2∶1∶1
C.A、B、C 三点的向心加速度大小之比为1∶2∶8
D.A、B、C 三点的转速之比为2∶1∶1
10.如图所示,两个相同材料制成的靠摩擦传动的轮A 和轮B 水平放置(两轮不打滑),两轮半径rA=2rB。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。若将小木块放在B 轮上,欲使木块相对B 轮
静止,则木块距B 轮转轴的最大距离为( )
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A.
B.
C.
D.rB
11 .某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮,如图所示,其半径分别为r1、r2、r3,若甲轮匀速转动的角速度为ω,三
个轮相互不打滑,则丙轮边缘上各点的向心加速度大小为( )
A.
B.
C.
D.
12 .一磁带式放音机的转动系统如图所示,在倒带时,主动轮以恒定的角速度逆时针转动,P 和Q 分别为主动
轮和从动轮边缘上的点,则( )
A.主动轮上的P 点线速度方向不变
B.主动轮上的P 点线速度逐渐增大
C.主动轮上的P 点的向心加速度逐渐增大
D.从动轮上的Q 点的向心加速度逐渐增大
13 .某两级皮带传动装置如图所示,转动时皮带均不打滑,中间两个轮子是固定在一起的,轮1 的半径和轮2
的半径相同,轮3 的半径和轮4 的半径相同,且为轮1 和轮2 半径的一半,则轮1 边缘的a 点与轮4 边缘的c 点
相比( )
A.线速度之比为1∶4
B.角速度之比为4∶1
C.向心加速度之比为8∶1
D.向心加速度之比为1∶8
14. (2021 安徽滁州高一质检)如图所示的皮带传动装置，主动轮
上两轮的半径分别为
和
，从动轮
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的半径为
，A、B、C 分别为轮缘上的三点，设皮带不打滑，则以下说法正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
15 .共享单车是一种新型、便捷的公共交通方式．如图是某共享单车采用的无链传动系统，杜绝了传
统自行车“掉链子”问题．利用圆锥齿轮90°轴交，将动力传至后轴，驱动后轮转动．在圆锥齿轮90°轴交
的示意图中，A 是圆锥齿轮转轴上的点，B、C 分别是圆锥齿轮边缘上的点，A、B、C 三点到各自圆锥齿轮
中心轴的距离分别记为rA、rB和rC(rA≠rB≠rC)．下列说法正确的是( )
A．B 与C 点的角速度关系ωB＝ωC
B．C 与A 点的线速度关系vC＝vA
C．B 与A 点的角速度关系ωB＝ωA
D．A 与C 点的向心加速度关系aA＝aC
16. (2023 云南部分重点高中期中)学生常用的剪刀如图所示，A、B 是剪刀上的两点，B 点离O 点（转轴）
更近，则在正常使用过程中（ ）
A. A、B 两点的角速度大小不同
B. A、B 两点的线速度大小相同
C. A 点的向心加速度更大
D. B 点的向心加速度更大
17. 在如图所示的齿轮传动中，三个齿轮的半径之比为2∶3∶6，当齿轮转动的时候，关于小齿轮边缘的A
点和大齿轮边缘的B 点，( )
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A．A 点和B 点的线速度大小之比为1∶1
B．A 点和B 点的角速度之比为1∶1
C．A 点和B 点的角速度之比为3∶1
D．以上三个选项只有一个是正确的
．
18. 如图所示，轮O1、O3固定在同一转轴上，轮O1、O2用皮带连接且不打滑．在O1、O2、O3三个轮的边
缘各取一点A、B、C，已知三个轮的半径之比r1∶r2∶r3＝2∶1∶1，求：
(1)A、B、C 三点的线速度大小之比vA∶vB∶vC；
(2)A、B、C 三点的角速度大小之比ωA∶ωB∶ωC；
(3)A、B、C 三点的向心加速度大小之比aA∶aB∶aC.
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