《2025年高考帮高中物理》

3.[ 皮带传动 ]如图所示为两级皮带传动装置，正常工作时皮带均不打滑，中间两个轮子是固定在一起的，轮1的半径和轮2的半径相等，轮3的半径和轮4的半径相等，且为轮1和轮2半径的一半，则轮1边缘的a点和轮4边缘的b点相比 （ ）

A. 线速度大小之比为1:4
B. 角速度大小之比为4:1
C. 向心加速度大小之比为8:1
D. 向心加速度大小之比为1:8

答案：  3. D 由题意知$v_{a}=v_{3}$，$\omega_{2}=\omega_{3}$，$v_{2}=v_{b}$，且$r_{1}=r_{2}=2r_{3}=2r_{4}$，联立可得$2v_{a}=2v_{3}=v_{2}=v_{b}$，其中$v_{2}$、$v_{3}$分别为轮2和轮3边缘的线速度大小，所以$v_{a}:v_{b}=1:2$，A错误；$\omega_{a}:\omega_{b}=\frac{v_{a}}{r_{1}}:\frac{v_{b}}{r_{4}}=1:4$，B错误；$a_{a}=\frac{v_{a}^{2}}{r_{1}}=\frac{(\frac{1}{2}v_{b})^{2}}{2r_{4}}=\frac{1}{8}a_{b}$，即$a_{a}:a_{b}=1:8$，C错误，D正确。

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1. 匀速圆周运动的向心力

答案： [7]方向 [8]大小 [9]$m\omega^{2}r$ [10]圆心 [11]合力 [12]分力 

2. 圆周运动中合力、向心力的特点
(1)匀速圆周运动的合力：提供向心力.
(2)变速圆周运动的合力（如图）.

①与圆周相切的分力$F_{t}$产生切向加速度$a_{t}$，改变线速度的大小，当$a_{t}$与$v$同向时，速度增大，做加速圆周运动，反向时做减速圆周运动.
②指向圆心的分力$F_{n}$提供向心力，产生向心加速度$a_{n}$，改变线速度的方向.

答案：

3. 离心运动
离心运动 在做圆周运动时，由于合力提供的向心力消失或不足，物体沿圆周的切线方向飞出或逐渐[13] 远离 圆心的运动
受力特点 (1)当$F_{合}=0$时，物体沿[14] 切线 方向飞出
(2)当$0 ＜ F_{合}＜ m\omega^{2}r$时，物体逐渐[15] 远离 圆心
(3)当$F_{合}＞ m\omega^{2}r$时，物体逐渐向圆心靠近，做[16] 近心 运动
本质 离心运动的本质并不是受到离心力的作用，而是合力不足以提供圆周运动所需的向心力

答案： [13]远离 [14]切线 [15]远离 [16]近心

4. 向心力来源
(1)匀速圆周运动中向心力来源
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(2)变速圆周运动中向心力来源
如图所示，当小球在竖直面内摆动时，沿半径方向的合力提供向心力，$F_{n} = F_{T}-mg\cos\theta = m\frac{v^{2}}{R}$.

答案：