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如图所示,一自行车上连接踏脚板的连杆长R1,由踏脚板带动半径为r1的大齿盘,通过...

如图所示,一自行车上连接踏脚板的连杆长R1,由踏脚板带动半径为r1的大齿盘,通过链条与半径为r2的后轮齿盘连接,带动半径为R2的后轮转动.
(1)设自行车在水平路面上匀速行过时,受到的平均阻力为f,人蹬踏脚板的平均作用力为F,链条中的张力为T,地面对后轮的静摩擦力为fs,通过观察,写出传动系统中有几个转动轴,分别写出对应的力矩平衡表达式;
(2)设R1=20厘米,R2=33厘米,踏脚大齿盘与后轮齿盘的齿数分别为48和24,计算人蹬踏脚板的平均作用力与平均阻力之比;
(3)自行车传动系统可简化为一个等效杠杆.以R1为一力臂,在右框中画出这一杠杆示意图,标出支点,力臂尺寸和作用力方向.

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(1)自行车传动系统中有两个转动轴:踏脚板带动的大齿盘中心转动轴和后轮的转动轴.可写出两个力矩平衡表达式. (2)列出两个平衡表达式,代入数据,求出人蹬踏脚板的平均作用力与平均阻力之比. (3)人蹬踏脚板的作用力向下,地面的阻力水平向前,根据(2)算出的比例,画出杠杆示意图. 【解析】 (1)自行车传动系统中有2个转动轴. 对踏脚齿盘中心的转动轴可列出:FR1=Tr1                       ① 对后轮的转动轴可列出:Tr2=fsR2                              ②   (2)由  FR1=Tr1   Tr2=fsR2    及  fs=f                                                ③ 可得 ==2                                      ④ 故=2==3.3                                       ⑤ (3)如图所示. 答: (1)传动系统中有2个转动轴,对应的力矩平衡表达式分别是FR1=Tr1和Tr2=fsR2 (2)人蹬踏脚板的平均作用力与平均阻力之比为3.3. (3)杠杆示意图如图.
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考点分析:
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(1)在不同温度下分别测出对应的水柱高度h,记录的实验数据如下表所示
温度(℃)171921232527
h (cm)30.024.919.714.69.44.2
△h=hn-1-hn5.1
根据表中数据计算相邻两次测量水柱的高度差,并填入表内的空格.由此可得结论:
①当温度升高时,管内水柱高度h将______(填:变大,变小,不变);
②水柱高度h随温度的变化而______(填:均匀,不均匀)变化;试从理论上分析并证明结论②的正确性(提示:管内水柱产生的压强远远小于一个大气压):______
(2)通过实验,同学们发现用“伽利略温度计”来测温度,还存在一些不足之处,其中主要的不足之处有:
______
______

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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