自行車上的物理知識

  你知道自行車上有哪些物理知識嗎?下面我們來看一看。

  1、自行車上的摩擦知識。

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  摩擦力的大小跟兩個因素有關(guān):壓力的大小、接觸面的粗糙程度。壓力越大,摩擦力越大;接觸面越粗糙,摩擦力越大。自行車外胎有凸凹不平的花紋,這是通過增大自行車與地面間的粗糙程度,來增大摩擦力的,其目的是為了防止自行車打滑。

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  當(dāng)我們騎在自行車上時,由于人和自行車對地面有壓力,輪胎和地面之間不光滑,因此自行車與路面之間有摩擦,不過,要問自行車為何能前進?這還是依靠后輪與地面之間的摩擦而產(chǎn)生的,這個摩擦力的方向是向前的。那前輪的摩擦力是干什么的?阻礙車的運動!其方向與自行車前進方向相反。正是這兩個力大小相等,方向相反,所以自行車作勻速運動。不過,當(dāng)人們在地上推自行車前進時,前輪和后輪的摩擦力方向都向后。那誰和這兩個力平衡呢?腳對地面的摩擦力向前!

 、蹌x車以后,自行車為何能停止?

  剎車時,剎皮與車圈間的摩擦力,會阻礙后輪的轉(zhuǎn)動。手的壓力越大,剎皮對車圈的壓力就越大,產(chǎn)生的摩擦力也就越大,后輪就轉(zhuǎn)動的越慢。如果完全剎死,這時后輪與地面之間的摩擦就變?yōu)榛瑒幽Σ亮Γㄔ瓉頌闈L動摩擦,方向向前),方向向后,阻礙了自行車的運動,因此就停下來了。

 、茏孕熊嚹男┑胤桨灿袖撝?為什么安鋼珠?

  在自行車的前軸、中軸、后軸、車把轉(zhuǎn)動處,腳蹬轉(zhuǎn)動處等地方,都安有鋼珠。

  人們騎自行車總是希望輕松、靈活、省力。而用滾動代替滑動就可以大大減小摩擦力,因此要在自行車轉(zhuǎn)動的地方安裝鋼珠,我們可以經(jīng)常加潤滑油,使接觸面彼此離開,這樣就可以使摩擦力變得更小。

  2、自行車上的杠桿、輪軸知識。

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  A、控制前輪轉(zhuǎn)向的杠桿:自行車的車把,是省力杠桿,人們用很小的力就能轉(zhuǎn)動自行車前輪,來控制自行車的運動方向和自行車的平衡。

  B、控制剎車閘的杠桿:車把上的閘把是省力杠桿,人們用很小的力就能使車閘以較大的壓力壓到車輪的鋼圈上。

  ②自行車上的輪軸

  A、中軸上的腳蹬和花盤齒輪:組成省力輪軸(腳蹬半徑大于花盤齒輪半徑)。

  B、自行車手把與前叉軸:組成省力輪軸(手把轉(zhuǎn)動的半徑大于前叉軸的半徑)。

  C、后軸上的齒輪和后輪:組成費力輪軸(齒輪半徑小于后輪半徑)。

  3、自行車上的氣壓知識。

  自行車內(nèi)胎充氣:早期的各種輪子都是木輪、鐵輪,顛簸不已,F(xiàn)代自行車使用充氣內(nèi)胎主要是使胎內(nèi)的壓強增大,可以起到緩沖的作用,同時可以減小自行車前進的阻力。

  氣門芯的作用:充氣內(nèi)胎上的氣門芯,起著單向閥門的作用,只讓氣體進入,不讓氣體外漏,方便進氣,保證充氣內(nèi)胎的密封。

  4、自行車上光學(xué)知識。

  自行車上的紅色尾燈,不能自行發(fā)光,但是到了晚上卻可以提醒司機注意,因為自行車的尾燈是由很多蜂窩狀的“小室”構(gòu)成的,而每一個“小室”是由三個約成90度的反射面組成的。這樣在晚上時,當(dāng)后面汽車的燈光射到自行車尾燈上,就會產(chǎn)生反射光,由于紅色醒目,就可以引起司機的注意。

  自行車在我國是很普及的代步和運載工具。在它的“身上”運用了許多力學(xué)知識

  1.測量中的應(yīng)用

  在測量跑道的長度時,可運用自行車。如普通車輪的直徑為0.71米或0.66米。那么轉(zhuǎn)過一圈長度為直徑乘圓周率π,即約2.23米或2.07米,然后,讓車沿著跑道滾動,記下滾過的圈數(shù)n,則跑道長為n×2.23米或n×2.07米。

  2.力和運動的應(yīng)用

 。1)減小與增大摩擦。

  車的前軸、中軸及后軸均采用滾動以減小摩擦。為更進一步減小摩擦,人們常在這些部位加潤滑劑。

  多處刻有凹凸不平的花紋以增大摩擦。如車的外胎,車把手塑料套,蹬板套、閘把套等。變滾動摩擦為滑動摩擦以增大摩擦。如在剎車時,車輪不再滾動,而在地面上滑動,摩擦大大增加了,故車可迅速停駛。而在剎車的同時,手用力握緊車閘把,增大剎車皮對鋼圈的壓力以達到制止車輪滾動的目的。

  (2)彈簧的減震作用。

  車的座墊下安有許多根彈簧,利用它的緩沖作用以減小震動。

  3.壓強知識的應(yīng)用

  (1)自行車車胎上刻有載重量。如車載過重,則車胎受到壓強太大而被壓破。

 。2)座墊呈馬鞍型,它能夠增大座墊與人體的接觸面積以減小臀部所受壓強,使人騎車不易感到疲勞。

  4.簡單機械知識的應(yīng)用

  自行車制動系統(tǒng)中的車閘把與連桿是一個省力杠桿,可增大對剎車皮的拉力。自行車為了省力或省距離,還使用了輪軸:腳蹬板與鏈輪牙盤;后輪與飛輪及龍頭與轉(zhuǎn)軸等。

  5.功、機械能的知識運用

 。1)根據(jù)功的原理:省力必定費距離。因此人們在上坡時,常騎“S形”路線就是這個道理。

  (2)動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化。

  如騎車上坡前,人們往往要加緊蹬幾下,就容易上去些,這里是動能轉(zhuǎn)化為勢能。而騎車下坡,不用蹬,車速也越來越快,此為勢能轉(zhuǎn)化為動能。

  6.慣性定律的運用

  快速行駛的自行車,如果突然把前輪剎住,后輪為什么會跳起來。這是因為前輪受到阻力而突然停止運動,但車上的人和后輪沒有受到阻力,根據(jù)慣性定律,人和后輪要保持繼續(xù)向前的運動狀態(tài),所以后輪會跳起來。

  切記下坡或高速行駛時,不能單獨用自行車的前閘剎車,否則會出現(xiàn)翻車事故!

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:

(2009?西城區(qū))關(guān)于自行車上應(yīng)用的物理知識,下列說法中正確的是( 。

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科目:初中物理 來源: 題型:

(2012?濰坊)自行車是一種簡便的交通工具,從它的構(gòu)造和使用過程中.可發(fā)現(xiàn)許多與物理有關(guān)的知識,下列說法正確的是( 。

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科目:初中物理 來源: 題型:

如圖是常見的一種電動自行車,因其節(jié)能環(huán)保,便捷實用而受很多工薪階層人員的青睞.對這種電動自行車上不同部件中蘊含的物理知識,下列說法錯誤的是( 。

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科目:初中物理 來源: 題型:

電動自行車已是我們生活中必不可少的交通工具(如圖)。

(1)電動車騎行時,蓄電池給車上的電動機供電,為車提供動力。從環(huán)保角度分析電動自行車相對摩托車的優(yōu)點(寫出1點即可):                   

(2)電動自行車運用了許多物理知識,觀察下圖所示電動自行車的結(jié)構(gòu),填下表。

結(jié)構(gòu)或構(gòu)件

名稱

結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中采取的有效措施

所能達到的目標(biāo)或?qū)嵱脙r值

尾燈

反射面呈角反射器

能使入射光線平行反向射回增強反射效果,消除安全隱患

車座

設(shè)計制成馬鞍狀

輪胎

凹凸不平的花紋

(3)下表是某品牌電動自行車的部分技術(shù)參數(shù)。從物理學(xué)的角度看,表中有一個物理量的名稱與單位不一致,請你在表中指出并在旁邊改正。

X X 牌電動自行車

型    號   TDE082       整 車 質(zhì) 量     80kg

最大儲存電能  3.5×106J      輪胎承受最大壓強   2×105P

輸 出 電 壓   DC48V        最 高 車 速     20km/h

噪    聲   ≤62dB       出 廠 日 期     年  月

中國X X 市車輛有限公司·山東

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