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發(fā)布時(shí)間:2025-10-22 01:12:01 瀏覽次數(shù):0
轉(zhuǎn)速與線速度(線速度轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)速)
傳動(dòng)問題的線速度、角速度、周期的比值關(guān)系作為理解圓周運(yùn)動(dòng)各物理量之間的關(guān)系的一類考題,是很有必要搞清楚這類問題的破解方法的。
傳動(dòng)問題中核心要點(diǎn)破解1.同軸轉(zhuǎn)動(dòng)
各點(diǎn)共軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),角速度相同,因此周期也相同。由于各點(diǎn)半徑不一定相同,線速度、向心加速度大小一般不同。
2.皮帶傳動(dòng)
當(dāng)皮帶不打滑時(shí),兩輪邊緣各點(diǎn)線速度大小相等。由于各點(diǎn)半徑不同,角速度、周期、向心加速度等都不相同。
3.在傳動(dòng)裝置中各物理量的關(guān)系
在分析傳動(dòng)裝置的物理量時(shí),要抓住不等量和相等量的關(guān)系,表現(xiàn)為:
(1)同一轉(zhuǎn)軸的各點(diǎn)角速度ω相同,而線速度v=ωr與半徑r成正比,向心加速度大小a=rω2與半徑r成正比。
(2)當(dāng)皮帶不打滑時(shí),傳動(dòng)皮帶、用皮帶連接的兩輪邊緣上各點(diǎn)的線速度大小相等,兩皮帶輪上各點(diǎn)的角速度、向心加速度關(guān)系可根據(jù)ω=v/r、a=v^2/r確定。
舉例分析【題目】如圖所示,一種向自行車車燈供電的小發(fā)電機(jī)的上端有一半徑r0=1.0 cm的摩擦小輪,小輪與自行車車輪的邊沿接觸。當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),因摩擦而帶動(dòng)小輪轉(zhuǎn)動(dòng),從而為發(fā)電機(jī)提供動(dòng)力。自行車車輪的半徑R1=35 cm,小齒輪的半徑R2=4.0 cm,大齒輪的半徑R3=10.0 cm。求大齒輪的轉(zhuǎn)速n1和摩擦小輪的轉(zhuǎn)速n2之比。(假定摩擦小輪與自行車車輪之間無相對(duì)滑動(dòng))
【分析】大、小齒輪間、摩擦小輪和車輪之間和皮帶傳動(dòng)原理相同,兩輪邊沿各點(diǎn)的線速度大小相等,由v=2πnr可知轉(zhuǎn)速n和半徑r成反比;小齒輪和車輪同軸轉(zhuǎn)動(dòng),兩輪上各點(diǎn)的轉(zhuǎn)速相同。大齒輪與小齒輪轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系為:n1∶n?。絉2∶R3。車輪與小齒輪之間的轉(zhuǎn)速關(guān)系為:n車=n小。車輪與摩擦小輪之間的關(guān)系為:n車∶n2=r0∶R1。由以上各式可解出大齒輪和摩擦小輪之間的轉(zhuǎn)速之比為:n1∶n2=2∶175。
【題目】如圖所示,O1為皮帶的主動(dòng)輪的軸心,輪半徑為r1,O2為從動(dòng)輪的軸心,輪半徑為r2,r3為固定在從動(dòng)輪上的小輪半徑.已知r2=2r1,r3=1.5r1.A,B和C分別是3個(gè)輪邊緣上的點(diǎn),質(zhì)點(diǎn)A,B,C的向心加速度之比是( )
A. 1∶2∶3
B. 8∶4∶3
C. 3∶6∶2
D. 2∶4∶3
【分析】對(duì)于A與B,由于皮帶不打滑,線速度大小相等,即vA=vB.由v=ωr得ωA∶ωB=r2∶r1=2∶1.對(duì)于B與C,繞同一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng),角速度相等,即ωB=ωC.則ωA∶ωB∶ωC=2∶1∶1.
根據(jù)a=ω2r可知,質(zhì)點(diǎn)A,B,C的向心加速度之比為8∶4∶3