题目
r-|||-R-|||-BQ-|||-A-|||-a C如图平面机构,已知圆轮A沿倾角为β的斜面做纯滚动,其半径为R。若某瞬时轮心A的加速度为r-|||-R-|||-BQ-|||-A-|||-a C,方向如图所示,则该瞬时对圆轮A角加速度α描述正确的是:(A)圆轮A角加速度α为顺时针转向,且a=αR (B)圆轮A角加速度α为逆时针转向,且a=αR(C)圆轮A角加速度α为顺时针转向,且α=aR (D)圆轮A角加速度α为逆时针转向,且α=aR

如图平面机构,已知圆轮A沿倾角为β的斜面做纯滚动,其半径为R。若某瞬时轮心A的加速度为
,方向如图所示,则该瞬时对圆轮A角加速度α描述正确的是:
(A)圆轮A角加速度α为顺时针转向,且a=αR
(B)圆轮A角加速度α为逆时针转向,且a=αR
(C)圆轮A角加速度α为顺时针转向,且α=aR
(D)圆轮A角加速度α为逆时针转向,且α=aR
题目解答
答案
从受力的角度来看,因为题目未提及斜面是否提供摩擦力,所以可认为圆轮只受到重力、斜面支持力以及绳的拉力的作用。显然重力和斜面支持力都过轮的圆心,所以圆轮的角加速度α由绳的拉力提供。绳的拉力为沿斜面向上,因此圆轮的角加速度α为顺时针转向,故排除B和D。
从量纲来看,加速度a的单位为m/s²,角加速度α的单位为rad/s²,半径R的单位为m,所以选项C和D中的α=aR不成立,故排除选项C和D。
综上所述,此题的正确答案为A选项。
解析
步骤 1:分析圆轮A的受力情况
圆轮A沿倾角为β的斜面做纯滚动,其受力包括重力、斜面支持力以及绳的拉力。重力和斜面支持力都过轮的圆心,因此圆轮的角加速度α由绳的拉力提供。绳的拉力方向沿斜面向上,因此圆轮的角加速度α为顺时针转向,排除B和D选项。
步骤 2:分析角加速度α与线加速度a的关系
角加速度α的单位为rad/s²,线加速度a的单位为m/s²,半径R的单位为m。根据角加速度和线加速度的关系,a=αR,排除C选项。
步骤 3:确定正确答案
根据以上分析,圆轮A角加速度α为顺时针转向,且a=αR,因此正确答案为A选项。
圆轮A沿倾角为β的斜面做纯滚动,其受力包括重力、斜面支持力以及绳的拉力。重力和斜面支持力都过轮的圆心,因此圆轮的角加速度α由绳的拉力提供。绳的拉力方向沿斜面向上,因此圆轮的角加速度α为顺时针转向,排除B和D选项。
步骤 2:分析角加速度α与线加速度a的关系
角加速度α的单位为rad/s²,线加速度a的单位为m/s²,半径R的单位为m。根据角加速度和线加速度的关系,a=αR,排除C选项。
步骤 3:确定正确答案
根据以上分析,圆轮A角加速度α为顺时针转向,且a=αR,因此正确答案为A选项。