轮的半径是小轮的2倍,大轮上的一点S与转动轴的距离是半径的,当大轮边缘上P点的向心加速度为12 cm/s2时,大轮上的S点和小轮边缘上的Q点的向心加速度分别为多大?
图2
解析 同一轮子上的S和P点角速度相同,即ωS=ωP,由向心加速度公式an=ω2r,可得=
所以aS=aP·=12× cm/s2=4 cm/s2
又因为皮带不打滑,所以皮带传动的两轮边缘各点线速度大小相等:vP=vQ
由向心加速度公式an=可得=
所以aQ=aP·=12× cm/s2=24 cm/s2
答案 4 cm/s2 24 cm/s2
[即 学 即 练]
2.如图3所示,O、O′为两个皮带轮,O轮的半径为r,O′轮的半径为R,且R>r,M点为O轮边缘上的一点,N点为O′轮上的任意一点,当皮带轮转动时,(设转动过程中不打滑)则( )
图3
A.M点的向心加速度一定大于N点的向心加速度
B.M点的向心加速度一定等于N点的向心加速度
C.M点的向心加速度可能小于N点的向心加速度
D.M点的向心加速度可能等于N点的向心加速度
解析 在O′轮的边缘上取一点Q,则Q点和N点在同一个轮子上,其角速度相等,即ωQ=ωN,又rQ≥rN,由向心加速度公式an=ω2r可知aQ≥aN;由于皮带转动时不打滑,Q点和M点都在由皮带传动的两个轮子边缘,这两点的线速度大小相等,即vQ=vM,又rQ>rM,由向心加速度公式an=可知,aQ