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自行車上的物理知識
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自行車上的物理知識
1、自行車的車座為何設(shè)計成馬鞍型？
答：這樣可以增大人與車座的接觸面積，減小車座對人的壓強，人騎車時感到舒服，騎車不易感到疲勞。
2、車坐下的彈簧有什么作用？
答：起到減震作用。
3、自行車的那些部件是杠桿？
答：剎車手閘是一個省力杠桿，車把和前進(jìn)也構(gòu)成省力杠桿。
4、自行車的哪些裝置是輪軸？
答：腳踏和中軸大齒輪組成一個省力輪軸，自行車把也是省力輪軸，后輪上小齒輪和后輪組成一個費力輪軸。
5、自行車的手把、腳踏板、輪胎等處，為什么會做有凹凸不平的花紋？
答：通過增加接觸面的粗糙程度來增大摩擦。
6、自行車的哪些部位要減小摩擦，用什么方法來減小？
答：自行車上的所有轉(zhuǎn)軸，如中軸、前后軸、飛輪、腳踏板、轉(zhuǎn)軸等部件都要減小摩擦，它們是利用滾珠軸承或潤滑劑來減少摩擦的。
7、剎車是為什么手要用力？緊急剎車，車為什么能很快停下來？
答：剎車皮對鋼圈的壓力越大，則剎車皮對鋼圈的滑動摩擦力越大，用力剎車可以使輪子不再轉(zhuǎn)動，使車輪與路面的滾動摩擦變?yōu)榛瑒幽Σ粒谙嗤闆r下，滑動摩擦比滾動摩擦大得多，所以車能很快停下來。
8、緊急剎車時，新的輪胎為什么會在地面上留下一道黑色的痕跡？
答：剎車時，車輪基本不轉(zhuǎn)動，但由于慣性，車子仍向前滑動，此時輪胎要克服地面摩擦做功，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，輪胎因溫度升高而焦化，所以會在地面上留下黑色的痕跡。
9、自行車的車齡為什么會發(fā)出聲音？
答：車鈴中小錘敲打鈴蓋，鈴蓋振動產(chǎn)生聲音。
10、人面對車鈴，會看到自己的像，這是怎么回事？
答：車鈴蓋形狀相當(dāng)于一個凸面鏡，人看到的是因反射而成的正立縮小的虛像。
11、自行車的前后輪受到的摩擦有什么不同？
答：前輪是從動輪，受到的摩擦力方向和運動方向相反，起阻力作用；后輪是驅(qū)動輪，他和地面的靜摩擦是車前進(jìn)的動力，方向和運動方向相同。
12、腳踏板和后車輪的轉(zhuǎn)動快慢是否相同？
答：不相同，后車輪轉(zhuǎn)動較快，這是因為中軸上大齒輪的齒數(shù)比后軸上小齒輪的齒數(shù)多。
13、人騎自行車的正常行駛速度約是多少？
答：約15km/h
14、不在蹬車后，自行車為什么仍能運動？
答：自行車原來是運動的，當(dāng)不再蹬時，自行車由于慣性仍保持原來的運動狀態(tài)，所以自行車仍能運動。
15、騎自行車上坡，走s形路線比較省力，這是為什么？
答：汽車上坡，不管路線如何，爬上坡頂升高的高度時一樣的，但走s形路線所走的路線比較長些，相當(dāng)于把斜面的長度拉長了，在高度相同的情況下，斜面越長越省力，所以走s形路線省力些。
16、騎自行車的人在上坡前，往往要用力蹬幾下，這樣做有什么好處？
答；騎自行上坡過程是動能轉(zhuǎn)化為勢能的過程，上坡前用力蹬幾下，增大了車的速度，從而增大了車的動能，上坡過程中，這些動能轉(zhuǎn)化為勢能，車子容易爬到坡頂。
17、自行車下坡時，不再用力蹬車，車一般也會越來越快，這是為什么？
答：自行車下坡過程是重力勢能轉(zhuǎn)化為動能的過程，動能增大，速度也增大。
18、車輪胎為什么要打氣
答：可減小輪胎的形變，減小騎車前進(jìn)過程中受到的摩擦力。
19、用打氣筒給自行車車胎打氣時，不一會兒氣筒壁就會熱起來，這是什么原因？
答：主要原因：打氣筒的活塞壓縮氣體成功，氣體內(nèi)能增加，氣體內(nèi)能傳給氣筒壁，使其筒壁溫度升高；次要原因：大氣過程也是克服活塞和筒壁摩擦力做功過程，是筒壁內(nèi)能增加，溫度升高。
20、如果在夏天車氣打足，則輪胎在強烈的陽光照射下，往往會爆胎，這是為什么？
答：輪胎中氣體在陽光照射下，吸收熱量，溫度升高，受熱膨脹，故車胎易爆。
21、如何用自行車測量跑道的長度？
答：一般普通車輪的直徑為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。
22、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？
答：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。
拓展
自行車運用了那些物理
1、自行車上的摩擦知識。
①自行車外胎為什么要有凸凹不平的花紋 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。
②自行車為什么能前進(jìn)？ 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(jìn)？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(jìn)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(jìn)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！
③剎車以后，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。
④自行車哪些地方安有鋼珠？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。
①自行車上的杠桿
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。現(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(jìn)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(jìn)入，不讓氣體外漏，方便進(jìn)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。
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