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谈地面对自行车的摩擦力方向

谈地面对自行车的摩擦力方向
谈地面对自行车的摩擦力方向

谈地面对自行车的摩擦力方向

咸阳周陵中学王胜利

两个相互接触的物体,当一个物体要发生相对运动或者已发生相对运动时,就会在接触面点产生阻碍相对运动的力,这种力叫做摩擦力。在学生把所学知识应用到分析生活中具体问题时,常遇到地面对自行车的摩擦力问题。在对该问题的分析中,关于摩擦力方向的分析经常出现错误。造成这个错误的主要元婴是对摩擦力的概念理解不准确。没有抓住“阻碍相对运动的”几个字,即摩擦力的方向总是跟接触面(点)的相对运动或相对运动趋势方向相反。可见,判断摩擦力方向总是跟分析物体的相对运动方向或相对运动趋势方向分不开。为了弄清楚这一点,我们来分析一下地面对自行车的摩擦力的方向。由于推自行车和骑自行车时情况不同,应分别进行讨论。

一、推动自行车时的摩擦力方向

推自行车时,自行车的车架受到向前的推力,会向前运动前轮、后轮都受到车架的牵连,随车架向前运动,他们都是从动轮。由于前、后轮的运动实质相同,因而前、后轮的摩擦力方向相同。

推车时,车架向前运动,轮子受车架牵连而向前运动。轮子上x 点(轮子与地面的接触点,该点随时间在不断地变化)随车架,相对有向前的运动趋势。根据摩擦力的概念,x点相对地面有向前的运动

趋势,地面对轮子就产生了向后的摩擦

力(如图1所示)。此时地面对轮子的

摩擦力方向跟x点的相对运动趋势相

反,即对x点的摩擦力阻碍了x点的相

对运动趋势;跟轮子的向前运动方向相

反,即阻碍了轮子向前的运动;但该力

跟轮子的转动方向相同,是使轮子转动的动力。这时的摩擦力是滚动摩擦力,实质是静摩擦力。由于,摩擦力的作用线没有通过质心,产生了力矩,使其转动,这个转动和质心的向前运动,就构成了轮子的滚动。这时x点受到摩擦力的方向,跟x点相对地面的运动趋势方向相反,跟轮子的向前运动方向相反,跟轮子的转动方向相同。

二、骑自行车时的摩擦力方向

骑自行车时,人施力通过链条使后轮转动,有了相对运动趋势,产生了摩擦力。后轮是主动轮。前轮仍是受牵连而有运动的趋势,产生摩擦力。它仍是从动轮。由于前、后轮的运动原因不同,因而前、轮的摩擦力方向应分别来讨论。

(一)骑自行车时,后轮的摩擦力方向

向前骑自行车时,人施力通过链条式后轮转动。后轮转动时,轮

子上y点(轮子与地面的接触点,该点随时间在不断地变化),相对运地面有向后的运动趋势。根据摩擦力的概念,y点相对地面有向后

的运动趋势,地面对y点产生了向

前的摩擦力(如右图2所示)。此摩

擦力的方向,跟y点相对地面的运

动趋势方向相反,即阻碍了y点的

相对运动趋势;跟后轮的转动方向

相反,即阻碍了后轮的转动;但跟

后轮及车架的向前运动方向相同,即它是后轮和车架向前的动力,使它们向前运动,后轮的向前运动和转动的共同作用就构成了后轮的滚动。后轮的摩擦力也是滚动摩擦力,其实质也是静摩擦力。后轮这时受到的摩擦力跟y点想对地面的运动趋势方向相反,跟后轮的转动方向相反,跟后轮的向前运动方向相同。

(二)骑自行车时,前轮的摩擦力方向

骑自行车时,由于后轮受到的摩擦力使后轮和车架向前运动。前轮有事受车架牵连而运动,仍是从动轮,跟推车时相同,因此,前轮受到的摩擦力跟推车时情况相同,即摩擦力的方向也相同。

总之,在分析摩擦力的方向时,要吃透概念,正确应用。吃透概念时,应特别注意“在接触面上产生阻碍相对运动的力,这个力叫摩擦力。“即受到摩擦力的方向跟接触面(接触点)的相对运动方向或相对运动趋势方向相反。正确应用,要注重分析物体的接触(接触点)的相对运动。

自行车中的物理知识

自行车涉及了许多物理知识,现归纳如下: 声的现象: 自行车车铃的把手经过手的拨动,带动了齿轮,齿轮使带有弹簧锤的轴旋转起来,弹簧锤敲打铃盖,车铃就叮铃响。拨动自行车的车铃能发声,是因为振动的物体能发声,用手按住铃盖,铃声振动停止。 光的现象: 自行车的尾灯的反射面由很多红色的立方体直角组,可以把照在尾灯上的光向各个方向反射,使车后各个方向上的人均能看到红色的光,以防止交通事故的发生。 摩擦的现象: 1.车的前轴、中轴、后轴上装有滚动轴承及润滑油,车轮是圆形的,是为了减少摩擦。 2.车外胎、把手塑料套和脚踏板上都刻有花纹,车的把手上有凹槽,是为了增大接触面的粗糙程度来增大摩擦。 3.若车铃不响,是因为轴与齿轮之间的咬合部分太涩了,加几滴油润滑,减小摩擦。 4.车把的塑料套紧套在车把套上,是为了增大与车把套的压力来增大摩擦。 5.刹车时,应用力捏车闸,是为了增大压力来增大摩擦。 6.旋紧自行车各种紧固螺丝,是为了增大压力来增大摩擦。 7.自行车的前轮为从动轮,摩擦力的方向向后,与运动的方向相反。后轮为主动轮,摩擦力的方向向前,与车运动的方向相同。紧急刹车时,轮子与地面的摩擦属于滑动摩擦。 压强的现象: 1.自行车的坐垫呈马鞍型,它能够增大坐垫与人体的接触面积,以减小臀部的压强。 2.脚蹬板很宽,也是为了增大与脚的接触面积,以减小脚部的压强。 3.用橡胶制成的车胎并且打足气,是为了通过减轻压力来减小对地面的压强,同时通过弹力的作用可起缓冲作用。 4.给车胎打气时,越打越费力,车胎越硬,是因为越打里面的气体越多,里面的压强越大。 杠杆的现象: 1.控制前轮转向的杠杆──车把:是省力杠杆,人们用很小的力就能转动自行车前轮来控制自行车运动方向和平衡。 2.控制刹车闸的杠杆──车把上的闸把:是省力杠杆,人们用很小的力就能使车闸以比较大的压力压到车轮的钢圈上。 3.支持人重和货重的杠杆──三角杠、货架、前叉、后三角杠:用以形成车重和承重。 4.中轴上的脚蹬和花盘齿轮:组成省力轮轴,因为脚蹬半径大于花盘齿轮的半径。 5.自行车手把与前叉轴:组成省力轮轴,因为手握把外的半径大于前叉轴的半径。 6.自行车后轴上的齿轮和后轮:组成费力轮轴,因为齿轮的半径小于后轮的半径。 电的现象: 自行车前轮旁边的照明灯能发光,因为内部有旋转磁极式发电机,圆形磁体的轴与前轮摩擦转动而产生感应电流。电流通过小灯泡的灯丝而发光,把小灯泡放在凹面镜的焦点处,起到会聚作用,增加灯的亮度。 热的问题: 1.夏天,将自行车车胎中的气打得足足的,若停在烈日下,车胎会爆裂。因为在烈日下,车胎内的气温升高,压强增大,当压强增大到超过车胎所能承受的最大压强时,车胎会爆裂。 2.用打气筒给自行车车胎打气时,不一会儿气筒壁就会热起来,是因为打气筒的活塞压缩气体做功,气体内能增加,气体内能传给筒壁,使筒壁温度升高。同时打气过程也是克服活塞和筒壁摩擦力做功过程,也使筒壁内能增加,温度升高。

谈地面对自行车的摩擦力方向

谈地面对自行车的摩擦力方向 咸阳周陵中学王胜利 两个相互接触的物体,当一个物体要发生相对运动或者已发生相对运动时,就会在接触面点产生阻碍相对运动的力,这种力叫做摩擦力。在学生把所学知识应用到分析生活中具体问题时,常遇到地面对自行车的摩擦力问题。在对该问题的分析中,关于摩擦力方向的分析经常出现错误。造成这个错误的主要元婴是对摩擦力的概念理解不准确。没有抓住“阻碍相对运动的”几个字,即摩擦力的方向总是跟接触面(点)的相对运动或相对运动趋势方向相反。可见,判断摩擦力方向总是跟分析物体的相对运动方向或相对运动趋势方向分不开。为了弄清楚这一点,我们来分析一下地面对自行车的摩擦力的方向。由于推自行车和骑自行车时情况不同,应分别进行讨论。 一、推动自行车时的摩擦力方向 推自行车时,自行车的车架受到向前的推力,会向前运动前轮、后轮都受到车架的牵连,随车架向前运动,他们都是从动轮。由于前、后轮的运动实质相同,因而前、后轮的摩擦力方向相同。 推车时,车架向前运动,轮子受车架牵连而向前运动。轮子上x 点(轮子与地面的接触点,该点随时间在不断地变化)随车架,相对有向前的运动趋势。根据摩擦力的概念,x点相对地面有向前的运动 趋势,地面对轮子就产生了向后的摩擦 力(如图1所示)。此时地面对轮子的 摩擦力方向跟x点的相对运动趋势相 反,即对x点的摩擦力阻碍了x点的相 对运动趋势;跟轮子的向前运动方向相 反,即阻碍了轮子向前的运动;但该力跟轮子的转动方向相同,是使轮子转动的动力。这时的摩擦力是滚动摩擦力,实质是静摩擦力。由于,摩擦力的作用线没有通过质心,产生了力矩,使其转动,这个转动和质心的向前运动,就构成了轮子的滚动。这时x点受到摩擦力的方向,跟x点相对地面的运动趋势方向相反,跟轮子的向前运动方向相反,跟轮子的转动方向相同。 二、骑自行车时的摩擦力方向 骑自行车时,人施力通过链条使后轮转动,有了相对运动趋势,产生了摩擦力。后轮是主动轮。前轮仍是受牵连而有运动的趋势,产生摩擦力。它仍是从动轮。由于前、后轮的运动原因不同,因而前、

九年级物理自行车上的摩擦力研究报告

自行车上的摩擦力研究报告 上学期我们在物理上学习了摩擦力的有关知识。认识了摩擦力,探究了影响滑动摩擦力大小有两个因素,并知道增加有益摩擦和减小有害摩擦的方法。 摩擦力通常分为滑动摩擦、滚动摩擦和静摩擦几种。滑动摩擦力是一个物体在另一个物体表面滑动时,所受到的阻碍物体相对运动的力。影响滑动摩擦力大小有两个因素: 1. 摩擦力的大小与接触面间的压力大小有关,接触面粗糙程度一定时,压力越大摩擦力越大。2. 摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大。在日常生活中和生产活动中,有些摩擦是有利的,有些摩擦是有害的。我们总是要增大有益的摩擦,减小有害摩擦。增大有益摩擦的方法有两种:1增加接触面的粗糙程度来增大摩擦;2、用增大压力的方法来增大摩擦。减小有害摩擦的方法有多种:1、减小接触面的粗糙程度来减小摩擦;2、用减小压力的方法来减小摩擦;3、利用滚动摩擦来减少摩擦; 4、给某些部件加润滑剂;5使两个接触面彼此分开,如:气垫船、磁悬浮列车都是利用这种方法减小摩擦的。 生活中到处都有摩擦力,为了进一步了解摩擦力,锻炼自己理论联系实际能力,了解物理与实际生活的联系,我们对结构比较简单,应用比较广泛的自行车进行了研究。 研究方式: 1、查阅教材进一部熟悉有关摩擦力的知识。 2、拆卸、观察自行车的结构。找出与摩擦力有关的部分。 3、询问老师、家长和修车师傅有关自行车的一些问题。 4、亲自去骑不同类型的自行车,具体体会它的不同之处。 5、利用网络资源收集有关自行车的资料。 6、分组分析讨论,大家合作,形成实验报告。 研究内容: 一、自行车上增大有益摩擦,减小有害摩擦的方法 自行车的种类很多,不管是哪种自行车,增大和减小摩擦的方法都差不多。自行车上增大有益摩擦的方法大抵有两种:1增加接触面的粗糙程度来增大摩

自行车中的力学原理

自行车中的力学原理 00班王高旻 PB05000608 自行车是我们日常生活中极其常见的一种交通工具。它的出现距今已有百余年的历史。最早的自行车是由法国人西夫拉克发明的,它没有传动系统,靠两脚蹬地向前滑行,最快只能达到时速20公里。后来苏格兰人皮埃尔发明了前轮带脚蹬的自行车。第一辆现代意义的自行车出现在19世纪末的英国,后由传教士带入中国。据统计目前中国有大约五亿辆自行车。 左图为自行车的基本结构 1:前轮 2:辐条 3:花鼓 4: 前叉 5:前刹 6:钢索 7: 刹车及变速把手 8:车把 9:竖杆 10:车架 11:前变 速 12:车座杆 13:车座 14:后刹 15:货架 16:飞 轮 17:反光镜 18:后轮 19:后变速 20:脚撑 21: 气门 22:后轮 23:链条24: 轮盘 25:脚踏 26:曲柄*几个重要的概念: 传动装置:包括主动齿轮(轮盘)、被动齿轮(飞轮)、链条及变速器。 齿轮比:主动齿轮(轮盘)与被动齿轮(飞轮)的齿数之比; 传动比:齿轮比乘以后轮的直径; 传动行程:传动比再乘以圆周率即为传动行程,即每蹬踏一周单车前进 的距离。 *自行车运动力学 自行车运动是一种半机械化运动。人们应掌握一定的机械原理和力学知识,有效地利用传动速比,合理掌握运动强度,巧妙节省体能消耗,从而以充沛的体力,达到高效的运动 ·自行车传动 自行车是传动式机械,它的传动装置包括主动齿轮、被动齿轮、链条及变速器等。齿轮比与传动比关系着自行车的使用效率。后轮运转实质在于:在链条传动下的飞轮带动后轮转动,飞轮与后轮具有相同的角速度,而后轮半径远大于齿轮半径,由线速度增大,提高了车速。 齿轮比:主动轮对被动轮的齿数之比为齿轮比。如果两个齿轮的齿数相同,那末踏蹬一周,两个齿轮和后轮都各旋转一周。假如主动齿轮的齿数大于被动齿轮的齿数,那么每踏蹬一周,被动齿轮转的圈数就大于一周多,速度加大。因此,齿轮比与主动轮的齿数成正比,与被动齿轮的齿数成反比。 以g代表齿轮比,c代表主动齿轮的齿数,f代表被动齿轮的齿数,它们之间的关系用公式表示,即:g=c/f 例如:赛车轮盘为49齿,飞轮为14齿,即可求出齿轮比为: g=c/f=49/14=3.5 也就是说蹬踏轮盘一周,飞轮转三周半。

自行车受到的摩擦力分析教学内容

自行车受到的摩擦力 分析

自行车上的摩擦力研究报告 认识了摩擦力,探究了影响滑动摩擦力大小有两个因素,并知道增加有益摩擦和减小有害摩擦的方法。 摩擦力通常分为滑动摩擦、滚动摩擦和静摩擦几种。滑动摩擦力是一个物体在另一个物体表面滑动时,所受到的阻碍物体相对运动的力。影响滑动摩擦力大小有两个因素: 1. 摩擦力的大小与接触面间的压力大小有关,接触面粗糙程度一定时,压力越大摩擦力越大。2. 摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大。在日常生活中和生产活动中,有些摩擦是有利的,有些摩擦是有害的。我们总是要增大有益的摩擦,减小有害摩擦。增大有益摩擦的方法有两种:1增加接触面的粗糙程度来增大摩擦;2、用增大压力的方法来增大摩擦。减小有害摩擦的方法有多种:1、减小接触面的粗糙程度来减小摩擦;2、用减小压力的方法来减小摩擦;3、利用滚动摩擦来减少摩擦;4、给某些部件加润滑剂;5使两个接触面彼此分开,如:气垫船、磁悬浮列车都是利用这种方法减小摩擦的。 生活中到处都有摩擦力,为了进一步了解摩擦力,锻炼自己理论联系实际能力,了解物理与实际生活的联系,我们对结构比较简单,应用比较广泛的自行车进行了研究。 研究方式: 1、查阅教材进一部熟悉有关摩擦力的知识。 2、拆卸、观察自行车的结构。找出与摩擦力有关的部分。 3、询问老师、家长和修车师傅有关自行车的一些问题。

4、亲自去骑不同类型的自行车,具体体会它的不同之处。 5、利用网络资源收集有关自行车的资料。 6、分组分析讨论,大家合作,形成实验报告。 研究内容: 一、自行车上增大有益摩擦,减小有害摩擦的方法 自行车的种类很多,不管是哪种自行车,增大和减小摩擦的方法都差不多。自行车上增大有益摩擦的方法大抵有两种:1增加接触面的粗糙程度来增大摩擦;2、用增大压力的方法来增大摩擦。自行车很多地方都采用了第一种方法来增大摩擦-----增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的.例如: 图1:自行车的把手做成有花纹的图2:自行车的踏脚有花纹图3:轮胎做有花纹 自行车也有一些地方是采用第二种方法---增大压力的方法来增大摩擦,如:自行车上用来固定零件的螺丝和螺帽必须要悬紧,以增大压力,增大摩擦力,防止螺帽脱落(如图4)。自行车刹车时要用力,以增大闸皮和车圈之间的压力,增大摩擦力,尽快使车停止(如图5)。

浅谈自行车中的力学修订稿

浅谈自行车中的力学 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-

论文题目: 浅谈自行车中的力学知识 单位:周口市十九中 姓名:王学伟 电话:

浅谈自行车中力学知识 初中生刚接触物理知识,课程内容要紧贴现实生活,生产实际。平时的教学中要注意培养学生把所学的物理知识应用于分析社会生活中的实际问题的能力,促进学生对物理知识的掌握和学习水平的提高。 自行车是我们日常生活中一种普遍的交通工具,它结构简单,价格低廉,方便实用,为每一位同学所熟悉。然而,在一辆普通的自行车中,却涉及到很多初中物理力学知识。以此为切入点,如果运用得当,对同学们力学知识的掌握和学习兴趣的培养非常有帮助。下面来简单谈一下自行车中的物理知识。 一、摩擦力方面 1、自行车的行驶:紧蹬自行车前进时,后轮受到的摩擦力方向向前,是自行车前进的动力,前轮受到的摩擦力方向向后,是自行车前进的阻力;自行车靠惯性前进时,前后轮受到的摩擦力方向均向后,这两个力均是自行车前进的阻力。 2、增大摩擦力: a.自行车车轮胎、车把套、脚踏板以及刹车块处均刻有一些花纹,增大接触面粗糙程度.增大摩擦力。 b.刹车时,需要纂紧刹车把,以增大刹车块与车圈之间的压力,从而增大摩擦力。 3、减少摩擦力: a. 所有车轴处均有滚珠,变滑动摩擦为滚动摩擦,来减小摩擦,转动方便。

b. 车轴处经常上一些润滑油,在接触面间形成一层油膜以使接触面分离度,来减小摩擦力。 二、压强方面 1、自行车车胎上刻有载重量。如车载重过量,则车胎受到压强太大而被压破。一般情况下,充足气的自行车轮胎着地面积大约为S=2×10cm×5cm=100cm2,当一普通的成年人骑自行车前进时,自行车对地面的压力大约为 F=(500N+150N)=650N,可以计算出自行车对地面的压强约为×106Pa. 2、坐垫呈马鞍形,它能够增大坐垫与人体的接触面积以减小臀部所受压强,使人骑车不易感到疲劳。 3、在车轴拧螺母处要加一个垫圈,来增大受力面积,以减小压强。 4、自行车的脚踏板做得扁而平,来增大受力面积,以减小它对脚的压强。 5、自行车的内胎要充够足量的气体,在气体的体积、温度一定时,气体的质量越大,压强越大。 6、气门芯的作用:充气内胎上的气门芯,起着单向阀门的作用,只让气体进入,不让气体外漏,方便进气,保证充气内胎的密封。 三、惯性方面 1、当人骑自行车前进时,停止蹬自行车后,自行车仍然向前走,是由于它有惯性。 2、质量越大惯性越大,运动状态不易改变,因此自行车不宜超载以免影响制动,发生事故。 3、快速行驶的自行车,如果突然把前轮刹住,后轮会跳起来。这是因为前轮受到阻力而突然停止运动,但车上的人和后轮没有受到阻力,根据惯性定

自行车知识问答20例

自行车知识问答20例 赵洪伟 中国是自行车王国,自行车是中国老百姓最常用的交通工具。从自行车的结构和使用来看,它涉及了许多物理知识,现将自行车的有关物理知识以问答的形式展示出来,仅供参考。 1.自行车轮胎、车把套、脚踏板以及刹车块处均刻有一些凹凸不平的花纹,这样做的目的是什么? 答:设计花纹可增大接触面的粗糙程度从而来增大摩擦。 2.自行车所有车轴处均有滚珠,并且车轴处经常上一些润滑油,为什么? 答:所有车轴处均有滚珠,可变滑动摩擦为滚动摩擦,来减小摩擦;加润滑油,可使接触面彼此分离,大大地减小摩擦,从而保证自行车处于良好的运转状态。 3.当人骑自行车前进时,停止蹬自行车后,自行车仍然前进,若不继续施力,它最终要停下来,为什么? 答:当不蹬脚踏板时,自行车还会继续向前运动是由于自行车具有惯性。若不继续施力,它最终要停下来,是因为自行车受到了摩擦阻力,改变了运动状态,速度逐渐减小。 4。骑自行车上坡时为什么要走S形路线? 答:走S形路线,相当于增加了斜面的长,可以省力,使上坡更容易。 5.自行车的车座为什么要设计成较宽大的“马鞍形”? 答:设计成较宽大的“马鞍形”,可以增大人与车座的接触面积,减小对人臀部的压强,让人骑行时感到舒服些。

6.当人骑自行车快速前进时,若紧急刹车,一般情况下为什么不要先捏紧前刹车? 答:快速行驶的自行车,如果突然把前轮刹住,后轮为什么会跳起来。这是因为前轮受到阻力而突然停止运动,但车上的人和后轮没有受到阻力,由于惯性,人和后轮要保持继续向前的运动状态,所以后轮会跳起来。不能单独用自行车的前闸刹车,否则会出现翻车事故! 7.在炎热的夏天,自行车轮胎内的气体为什么不能充得太足? 答:这是为了防止自行车爆胎,因为对于质量、体积一定的气体,当温度越高时,压强越大,当压强达到一定程度时,若超过了轮胎的承受能力,就会发生爆胎的情况。 8.用打气筒给自行车车胎打气时,不一会儿气筒壁就会热起来,为什么? 答:筒壁会热起来,是因为打气筒的活塞压缩空气做功,空气的内能增加,气体内能传给筒壁,使筒壁温度升高。同时打气过程也是克服活塞和筒壁摩擦力做功的过程,也能使筒壁的内能增加,温度升高。 9.骑自行车刹车时,为什么手用的力越大,自行车停得越快? 答:用力越大,自行车的闸皮对车胎钢圈的压力就越大,在接触面一定时,闸皮和钢圈的摩擦力就越大,所以停得越快。 10.紧蹬自行车前进时,前后轮受到的摩擦力方向一样吗?自行车由于惯性前进时,前后轮受到的摩擦力方向一样吗?为什么? 答:紧蹬前进时,方向不一样;由于惯性前进时,方向一样。

浅谈自行车中的力学

浅谈自行车中的力学 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

论文题目: 浅谈自行车中的力学知识 单位:周口市十九中 姓名:王学伟 电话: 浅谈自行车中力学知识 初中生刚接触物理知识,课程内容要紧贴现实生活,生产实际。平时的教学中要注意培养学生把所学的物理知识应用于分析社会生活中的实际问题的能力,促进学生对物理知识的掌握和学习水平的提高。 自行车是我们日常生活中一种普遍的交通工具,它结构简单,价格低廉,方便实用,为每一位同学所熟悉。然而,在一辆普通的自行车中,却涉及到很多初中物理力学知识。以此为切入点,如果运用得当,对同学们力学知识的掌握和学习兴趣的培养非常有帮助。下面来简单谈一下自行车中的物理知识。 一、摩擦力方面 1、自行车的行驶:紧蹬自行车前进时,后轮受到的摩擦力方向向前,是自行车前进的动力,前轮受到的摩擦力方向向后,是自行车前进的阻力;自行车靠惯性前进时,前后轮受到的摩擦力方向均向后,这两个力均是自行车前进的阻力。 2、增大摩擦力:

a.自行车车轮胎、车把套、脚踏板以及刹车块处均刻有一些花纹,增大接触面粗糙程度.增大摩擦力。 b.刹车时,需要纂紧刹车把,以增大刹车块与车圈之间的压力,从而增大摩擦力。 3、减少摩擦力: a. 所有车轴处均有滚珠,变滑动摩擦为滚动摩擦,来减小摩擦,转动方便。 b. 车轴处经常上一些润滑油,在接触面间形成一层油膜以使接触面分离度,来减小摩擦力。 二、压强方面 1、自行车车胎上刻有载重量。如车载重过量,则车胎受到压强太大而被压破。一般情况下,充足气的自行车轮胎着地面积大约为S=2×10cm×5cm=100cm2,当一普通的成年人骑自行车前进时,自行车对地面的压力大约为F=(500N+150N)=650N,可以计算出自行车对地面的压强约为×106Pa. 2、坐垫呈马鞍形,它能够增大坐垫与人体的接触面积以减小臀部所受压强,使人骑车不易感到疲劳。 3、在车轴拧螺母处要加一个垫圈,来增大受力面积,以减小压强。 4、自行车的脚踏板做得扁而平,来增大受力面积,以减小它对脚的压强。 5、自行车的内胎要充够足量的气体,在气体的体积、温度一定时,气体的质量越大,压强越大。 6、气门芯的作用:充气内胎上的气门芯,起着单向阀门的作用,只让气体进入,不让气体外漏,方便进气,保证充气内胎的密封。

自行车上的摩擦力

物理学是一门基础学科,它研究自然界广泛存在的各种最基本的运动形态。它为自然界物质结构、相互作用、运动规律提供了一幅丰富多彩、结构严谨的图画。 生活中,物理现象无处不在,无时不有。就拿自行车来说吧,其与物理学也有着密切的联系。下面就让我们来研究一下与自行车有关的摩擦知识。 一、轮胎 1.轮胎上有花纹.有宝石花纹、蝴蝶花纹、鹿角花纹、竹节花纹.轮胎上花纹有什么作用? 联系日常生活经验分析,如果有两个瓶子,一个是瓶盖带花纹的,一个是不带花纹的.不带花纹的瓶子使劲儿也打不开,带花纹的瓶子能拧开.轮胎也是这个道理,如果没有花纹的话,在路面上行驶可能就会打滑. 摩擦力的大小跟两个因素有关:压力的大小、接触面的粗糙程度。压力越大,摩擦力越大;接触面越粗糙,摩擦力越大。自行车外胎有凸凹不平的花纹,这是通过增大自行车与地面间的粗糙程度,来增大摩擦力的,其目的是为了防止自行车打滑。 2.自行车为什么能前进?行进中自行车两轮受到的摩擦力方向一致吗? 在骑自行车时,由于人和自行车对地面有压力,轮胎和地面之间不光滑,因此自行车与路面之间有摩擦,不过,要问自行车为何能前进?行进中自行车两轮受到的摩擦力方向是否一致? 要弄清这个问题,首先要正确理解摩擦力的概念.摩擦力产生于相互接触的有相对运动的两个物体间,且阻碍物体的这种相对运动.要使车轮与地面产生相对运动,首先必须有力作用在车轮上,这个力即脚施于踏板的力.正是由于这个力作用才使后轮逆时针转动,此时后轮与地面间产生相对运动,而摩擦力就是阻碍这种运动的.因此,后轮受到的摩擦力向前. 那么,前轮的情况怎样呢﹖不难看出,前轮是受后轮驱动才有向前运动的趋势的,正因为如此,地面才给前轮向后的摩擦力,由此可见,两轮受到摩擦力方向不同,人们将后轮称为主动轮,将前轮称为从动轮. 不过,当人们在地上推自行车前进时,前轮和后轮的摩擦力方向都向后。那谁和这两个力平衡呢?脚对地面的摩擦力向前!人对车的作用力和前轮和后轮受的摩擦力平衡。

自行车增大减小摩擦力的措施-推荐下载

2 有关自行车增大和减小摩擦力的措施 一、自行车的简介 自行车,又称脚踏车或单车,通常是二轮的小型陆上车辆。人骑上车后,以脚踩踏 板为动力,是绿色环保的交通工具。英文bicycle 或bike 的bi 意指二,而cycle 意指轮。在日本称为“自耘车”;在中国大陆、台湾、新加坡,通常称其为“自行车”或 “脚踏车”;在港澳则通常称其为“单车”。有单人自行车,还有双人或多人自行车。 二、自行车的组成 1、车体部分:包括车架、前叉、车把、鞍座和前叉合件等,是自行车的主体。 传动部分包括脚蹬、曲柄、链轮、链条、中轴和飞轮等,由人力踩动脚蹬,通过管线不仅可以解决吊顶层配置不规范高中资料试卷问题,而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中,要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行 高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系,根据生产工艺高中资料试卷要求,对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验;对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作;对于继电保护进行整核对定值,审核与校对图纸,编写复杂设备电力保护装置调试技术,电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时,需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全,并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围,或者对某些异常高中资料试卷工况进行自

3 通过以上传动件带动车轮旋转,驱车前行。 2、行动部分:即前后车轮、包括前后轴部件、辐条、轮辋(车圈)、轮胎等。 3、安全装置:包括制动器(车闸)、车灯、车铃、反射装置等。根据需要,还可增加一些附件,如支架、衣架、保险叉、挡泥板、气筒等。另外,装有变速机构 的运动车、竞赛车、山地车等还装有变速控制器 和前后拨链器等。 4,手脚双动力自行车的组成:在传统自学车的车架上增加了一个合金制成的盒子,盒子内包含着各种传动零件,通过力的相互作用,从而实现了手脚双动力, 简单的推拉车把动作,从而实现用车把就能让车子前进,不仅省力,还能健身。 三、了解摩擦力 摩擦力是两个表面接触的物体相互运动时互相施加的一种物理力。广义地物体在液体和气体中运动时也受到摩擦力。作为借喻摩擦力这个词在日常生活中也经常被用来描 述阻碍进展的力量。 四、自行车的构造 1.车架部件是构成自行车的基本结构体,也是自行车的骨架和主体,其他部件 也都是直接或间接安装在车架上的。 车架部件的结构形式有很多,但总体可以分为两 大类:即男式车架和女式车架。 由于自行车是依靠 通过管线不仅可以解决吊顶层配置不规范高中资料试卷问题,而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中,要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标高等,要求技术交底。管线利用管线敷设技术。线缆敷设原则:在分线盒处,当不同电压回路交叉时,应采用金属隔板进行隔开处理;同一线槽内,强电回路须同时切断习题电源,线缆敷设完毕,要进行检查和检测处理。、查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系,根据生产工艺高中资料试卷要求,对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验;对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作;对于继电保护进行整核对定值,审核与校对图纸,编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案,编写重要设备高中行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题,作为调试人员,需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料,并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。 、电气设备调电力保护装置调试技术,电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时,需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全,并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围,或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理,尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动术,要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时,需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。

物理学谈自行车上的摩擦力

物理学谈自行车上的摩擦力 作者:李桂花文章来源:数理化研究 摘要:自行车是人们最常见的交通工具,自行车在前进过程中前轮受滚动摩擦力,方向向后;后轮受向前的静摩擦力,它们和空气阻力等一起使自行车保持或改变运动状态。 关键词:自行车;接地点;相对运动;摩擦力 自行车是城乡最常见的交通工具,在高度的发达的大城市,自行车也被用于健身和休闲。那么自行车是靠什么向前运动的呢?有人说靠脚蹬,我们把自行车当做一个质点,脚蹬只是使轮子转动,为什么整个自行车向前运动呢? 实际上在用力蹬的时候,自行车只所以能向前运动是摩擦力起作用的缘故。先假设整车原地不动,当人们用力蹬车时,脚蹬子带动轮盘一起转动,然后通过链条传递给后车轮,后轮变开始转动,这时后轮胎的接地点要相对于地面向后运动。假若自行车跟地面没摩擦,或者说摩擦力等于零。那么它就只能在原地转动,就像汽,这种情况我们大都见过。 车后轮打滑时汽车不能前进一样而正常情况下,车胎接地点与地面之间不可能无摩擦,当人用力蹬车时,轮胎要转动,使接地点有相对于地面向后发生相对运动的趋势,这时,轮胎接地点受到地面所提供的向前的摩擦力,正常情况下自行车后胎接地点与地面之间只有发生相对运动的趋势而不会发生相对滑动,因此车胎受到的是静摩擦力。如图: 前轮在整车前进的过程中,是在地面上被动滚动的,就如同一个圆木在平面上滚动一样,受到的是跟相对运动方向相反的滚动摩擦,即方向向后的滚动摩擦力,它的作用是阻碍整车向前运动。 如果是刚起步,则力F大于前轮的摩擦力和所有阻力之和,车子做加速运动,在平稳的匀速运动状态中,则力F等于前轮的摩擦力和所有阻力之和。 还应该明确: ①摩擦力是成对出现的,在轮胎接地点受到向前的,也给了地面一个向后的力,二者是一对作用力和反静摩擦力的同时作用力,只是地球质量太大了,受这么

自行车上的物理知识

自行车上的物理知识 你知道自行车上有哪些物理知识吗?下面我们来看一看。 1、自行车上的摩擦知识。 ①自行车外胎为什么要有凸凹不平的花纹 摩擦力的大小跟两个因素有关:压力的大小、接触面的粗糙程度。压力越大,摩擦力越大;接触面越粗糙,摩擦力越大。自行车外胎有凸凹不平的花纹,这是通过增大自行车与地面间的粗糙程度,来增大摩擦力的,其目的是为了防止自行车打滑。 ②自行车为什么能前进? 当我们骑在自行车上时,由于人和自行车对地面有压力,轮胎和地面之间不光滑,因此自行车与路面之间有摩擦,不过,要问自行车为何能前进?这还是依靠后轮与地面之间的摩擦而产生的,这个摩擦力的方向是向前的。那前轮的摩擦力是干什么的?阻碍车的运动!其方向与自行车前进方向相反。正是这两个力大小相等,方向相反,所以自行车作匀速运动。不过,当人们在地上推自行车前进时,前轮和后轮的摩擦力方向都向后。那谁和这两个力平衡呢?脚对地面的摩擦力向前! ③刹车以后,自行车为何能停止? 刹车时,刹皮与车圈间的摩擦力,会阻碍后轮的转动。手的压力越大,刹皮对车圈的压力就越大,产生的摩擦力也就越大,后轮就转动的越慢。如果完全刹死,这时后轮与地面之间的摩擦就变为滑动摩擦力(原来为滚动摩擦,方向向前),方向向后,阻碍了自行车的运动,因此就停下来了。 ④自行车哪些地方安有钢珠?为什么安钢珠? 在自行车的前轴、中轴、后轴、车把转动处,脚蹬转动处等地方,都安有钢珠。 人们骑自行车总是希望轻松、灵活、省力。而用滚动代替滑动就可以大大减小摩擦力,因此要在自行车转动的地方安装钢珠,我们可以经常加润滑油,使接触面彼此离开,这样就可以使摩擦力变得更小。 2、自行车上的杠杆、轮轴知识。 ①自行车上的杠杆 A、控制前轮转向的杠杆:自行车的车把,是省力杠杆,人们用很小的力就能转动自行车前轮,来控制自行车的运动方向和自行车的平衡。 B、控制刹车闸的杠杆:车把上的闸把是省力杠杆,人们用很小的力就能使车闸以较大的压力压到车轮的钢圈上。 ②自行车上的轮轴 A、中轴上的脚蹬和花盘齿轮:组成省力轮轴(脚蹬半径大于花盘齿轮半径)。 B、自行车手把与前叉轴:组成省力轮轴(手把转动的半径大于前叉轴的半径)。 C、后轴上的齿轮和后轮:组成费力轮轴(齿轮半径小于后轮半径)。 3、自行车上的气压知识。 自行车内胎充气:早期的各种轮子都是木轮、铁轮,颠簸不已。现代自行车使用充气内胎主要是使胎内的压强增大,可以起到缓冲的作用,同时可以减小自行车前进的阻力。 气门芯的作用:充气内胎上的气门芯,起着单向阀门的作用,只让气体进入,不让气体外漏,方便进气,保证充气内胎的密封。 4、自行车上光学知识。 自行车上的红色尾灯,不能自行发光,但是到了晚上却可以提醒司机注意,因为自行车的尾灯是由很多蜂窝状的“小室”构成的,而每一个“小室”是由三个约成90度的反射面组成的。这样在晚上时,当后面汽车的灯光射到自行车尾灯上,就会产生反射光,由于红色

自行车转弯问题doc资料

自行车转弯问题

自行车转弯问题 摘要:本文就自行车转弯过程中涉及的问题,包括向心力的来源、倾斜的原因和角度等进行分析,并和教材上的“火车弯道”部分内容加以区别。 关键字:自行车转弯向心力倾斜火车弯道 缘起 进行《生活中的圆周运动》这部分内容讲解的时候,我参阅了一些教案,发现有些教案是用自行车转弯时人和车是倾斜着的现象来引出“铁路的弯道”这部分内容。如下图:摩托车赛车时车子倾斜相当厉害,几乎贴近地面。骑过自行车的人一般都有这样的体会,当自行车以一定的速度 转弯时,人和自行车会不自觉的倾斜。这究竟是什么缘 故呢?我们是否能用物理知识解释这一现象?它与“铁 路转弯”所涉及的物理原理真的一样吗?我们知道物体 转弯需要向心力,那么这两种情况下物体转弯所需的向心力来源是否一样呢? 1.自行车转弯的体验 骑自行车匀速直线行驶,然后停止踩脚踏,使自行车转弯,我们发现车身会倾斜一定的角度。多试几次,发现若维持转弯时的速率不变,减小自行车转弯半径,车身倾斜得厉害些;若保持转弯半径相同,车速越大,转弯时车身倾斜越厉害。 另外,我们在观看摩托车赛车比赛的时候,有时会看到这样的镜头:摩托车转弯时,车身倾斜,赛车手和车子连人带车滑出赛道。 下面就根据这些试验结果及现象来分析一下自行车转弯的物理原理。

2.自行车转弯常见的几种分析 2.1自行车转弯涉及的物理问题 物体做圆周运动,速度方向,即运动状态在发生变化,我们知道向心力的作用效果是改变物体速度方向,那么究竟是哪个力,或者是哪几个力的合力在提供这个向心力呢? 转弯时车身为什么需要倾斜?自行车车身倾斜的原理与火车在铁路弯道转弯的原理真的一样吗?当火车两侧轨道对车轮都没有作用力时,根据火车转弯的速度,我们可以确定火车内外轨所需的高度差,即铁路弯道的倾斜程度。那么当自行车以一定的速度转弯时,车体的倾斜程度我们可以确定吗?车身倾斜时与地面的夹角可以怎么求出呢? 2.2常见的几种分析总结 一.认为自行车转弯倾斜与火车弯道的倾斜是同一道理,正如有些教案中用学生平常骑自行车转弯的感受或图片来引出火车弯道倾斜的原因。有一教案授课教师是这么引入新课《生活中的圆周运动》:展示自行车转弯的图片,说自行车转弯倾斜是为了提供向心力,而火车转弯时不容易倾斜车身,因此就将火车弯道的路面做成外高内地,形成内外轨高度差。这种分析方法认为当自行车倾斜着转弯时,人所受的重力和地面支持力的合力提供向心力,使自行车顺利转弯,做圆周运动。在这种理解方法中,倾斜车身所受的支持力不是竖直向上了。这显然是不对的,支持力的方向应垂直于接触面指向被支持的物体,这里的接触面应该是路面,垂直与路面就是竖直向上了。这与火车转弯不同,火车弯道的路基倾斜。

自行车受到的摩擦力分析

自行车上的摩擦力研究报告 认识了摩擦力,探究了影响滑动摩擦力大小有两个因素,并知道增加有益摩擦和减小有害摩擦的方法。 摩擦力通常分为滑动摩擦、滚动摩擦和静摩擦几种。滑动摩擦力是一个物体在另一个物体表面滑动时,所受到的阻碍物体相对运动的力。影响滑动摩擦力大小有两个因素: 1. 摩擦力的大小与接触面间的压力大小有关,接触面粗糙程度一定时,压力越大摩擦力越大。2. 摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大。在日常生活中和生产活动中,有些摩擦是有利的,有些摩擦是有害的。我们总是要增大有益的摩擦,减小有害摩擦。增大有益摩擦的方法有两种:1增加接触面的粗糙程度来增大摩擦;2、用增大压力的方法来增大摩擦。减小有害摩擦的方法有多种:1、减小接触面的粗糙程度来减小摩擦;2、用减小压力的方法来减小摩擦;3、利用滚动摩擦来减少摩擦; 4、给某些部件加润滑剂;5使两个接触面彼此分开,如:气垫船、磁悬浮列车都是利用这种方法减小摩擦的。 生活中到处都有摩擦力,为了进一步了解摩擦力,锻炼自己理论联系实际能力,了解物理与实际生活的联系,我们对结构比较简单,应用比较广泛的自行车进行了研究。 研究方式: 1、查阅教材进一部熟悉有关摩擦力的知识。 2、拆卸、观察自行车的结构。找出与摩擦力有关的部分。 3、询问老师、家长和修车师傅有关自行车的一些问题。 4、亲自去骑不同类型的自行车,具体体会它的不同之处。 5、利用网络资源收集有关自行车的资料。 6、分组分析讨论,大家合作,形成实验报告。 研究内容: 一、自行车上增大有益摩擦,减小有害摩擦的方法

自行车的种类很多,不管是哪种自行车,增大和减小摩擦的方法都差不多。自行车上增大有益摩擦的方法大抵有两种:1增加接触面的粗糙程度来增大摩擦;2、用增大压力的方法来增大摩擦。自行车很多地方都采用了第一种方法来增大摩擦-----增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的.例如: 图1:自行车的把手做成有花纹的图2:自行车的踏脚有花纹图3:轮胎做有花纹 自行车也有一些地方是采用第二种方法---增大压力的方法来增大摩擦,如:自行车上用来固定零件的螺丝和螺帽必须要悬紧,以增大压力,增大摩擦力,防止螺帽脱落(如图4)。自行车刹车时要用力,以增大闸皮和车圈之间的压力,增大摩擦力,尽快使车停止(如图5)。 图4:用来固定各零件的螺丝与螺帽旋得紧紧的图5:自行车上的刹车装置自行车上减少有害摩擦的方法大抵也有两种:1、利用滚动摩擦来减少摩擦; 2、给某些部件加润滑剂来减少摩擦。采用第1种方法来减少摩擦的有:有车轮处装有钢铁制的滚动轴承,内有很多小钢珠。(如图六);采用第2种方法来减少摩擦的有:在转轴中经常上涂润滑油(如图七)。后来经过询问和研究,发现不止是车轮的轮轴处有钢珠,凡是能转动地方大部分都有。如:车头、脚蹬、中轴、后轮的飞轮等内部都有钢珠。

有关自行车的物理知识

自行车车轮的物理问题 (1)自行车的轮胎是圆形 圆形有一个其他几何图形所不具备的特点,就是无论它进行怎样的旋转,通过圆心及圆上任一点的距离永远相等。这样就可以保证车轮在运转的过程中,车轮的重心时刻保持不变,且其动力臂和阻力臂也时刻保持不变,这样自行车才能运行平稳。 (2)自行车轮胎用橡胶制成,并充满气体自行车的车轮是橡胶制作的,并且橡胶内充满了空气。橡胶具有弹性,橡胶内的空气可以形成一个气垫,这样做可以减少自行车运行过程中所受到的冲力,达到缓冲减震的目的。即使人在非常不平坦的路面上行进,也不会有特别颠簸的感觉。并且橡胶与地面的摩擦力也较大。 (3)自行车在运转过程中的受力分析当骑自行车或推自行车行走时,人和自行车对地面会有压力作用。轮胎和地面之间不光滑,因此自行车车轮与路面之间会有摩擦力存在。下面 对自行车所受的摩擦力进行分析。 ①推自行车时前后轮的受力情况分析图2为向前推自行车时 自行车所受摩擦力的受力分析图。在向前推自行车时,自行车的前后 轮都按逆时针方向滚动,自行车的齿轮这时是不转动的,两个轮子同 时都受到了向后的滚动摩擦力的作用。 ②骑自行车时前后轮的受力情况分析自行车在向前平稳行驶的过程中,人的双脚用力蹬脚蹬,使后轮转动。这时轮胎和地面之间没有相对运动,这时的摩擦力可以看成是静摩擦力。当后轮转动时,后轮和地面接触的地方,就相对于地面有向后运动的趋势, 所以后轮所受摩擦力的方向向前,为自 行车提供向前运动的动力。前轮原来的状态是静止的,由于车身的推 动,使前轮相对于地面运动方向也向前,所以受到地面对它向后的滚 动摩擦力。因此,前轮是阻力轮,它受到向后的滚动摩擦力,阻碍车的 运动;后轮是动力轮,它受到向前的静摩擦力,是自行车前进的动力。 如图3当自行车加速运动时,自行车后轮为自行车的行驶提供动力, 它所受的摩擦力向前。同时前轮阻碍自行车的行驶,它所受的摩擦力向后。因此,在自行车加速的过程中,自行车后轮的摩擦力大于前轮的摩擦力和其他阻力之和。自行车自然进行减速时,人的脚停止蹬踏车轮,前轮和后轮同时受到向后的摩擦力,这时没有动力提供给自行车。自行车由于只受到摩擦力的作用,根据牛顿第二定律,速度逐渐减小。当自行车紧急刹车时,由于惯性人会感觉到身体有向前倾斜的趋势。刹车时应尽量使用后刹车或前后同时刹车。如果只使用前刹车,自行车的前轮停止运动,保持静止状态,而此时自行车的后轮,还在保持转动状态,由于惯性的存在,自行车的后半部分还存在向前的运动趋势,就可能导致人和车由于有向前倾斜的趋势而翻车。

自行车中的摩擦力

自行车中的摩擦力 一.自行车为什么能前进? 自行车也和其它车辆一样,是靠车轮与地面的摩擦力前进的。自行车由于自身有质量、有自重,车轮和地面都不光滑,压在路面上就会产生静摩擦力。当人骑上自行车,用力使自行车开始运动,后轮与地面产生静摩擦力,其方向与自行车前进方向相同,所以推动自行车向前运动。 ——自行车为什么能停止? 制动装置(刹车)在自行车中有着十分重要的作用。刹车不灵而导致的交通事故屡见不鲜,自行车是采用什么方法来制动的呢? 自行车的刹车是利用摩擦力使自行车减速和停止前进。当我们使用刹车时,刹皮与车轮间的摩擦力,使车轮停止运动或速度减小,车轮与地面见的摩擦力由滚动摩擦变成滑动摩擦,强大的滑动摩擦力方向与自行车前进方向相反,使自行车迅速减速(或迅速停止运动)。 三. 增大粗糙程度,增大摩擦力 ——自行车外胎上为什么有凸凹不平的花纹? 自行车外胎上有凸凹不平的花纹,可以增大自行车与地面间的粗糙程度,来增大摩擦力,防止自行车打滑。急刹车时,滑动摩擦力对车辆外胎磨损十分大,若使轮子总处于滚动,而不滑动时,则可避免对车轮磨损。因此可设想在自行车上另设置一刹车备用(可金属、橡胶……),平时运动时,刹盘提起脱离地面,刹车时,将刹盘按下与地面接触,使刹盘在地面滑动,产生滑动摩擦力,使车辆迅速减速直至停止,避免自行车外胎磨损。 四.滚动摩擦力比滑动摩擦力小 ——自行车哪些地方安钢珠?为什么安钢珠? 自行车应当骑起来越轻松、越灵活才越好、越省力,所以在自行车转动的地方,中轴、后轴、车把转动处,脚蹬转动处、飞轮等地方,都安有钢珠。转动地方安装钢珠是为了减小摩擦力,保护零件,节省动力,因为滚动摩擦比滑动摩擦小得多,用滚动来代替滑动可以大大减小摩擦,并经常加润滑油,使接触面彼此离开,摩擦变得更小、更省力。 杠杆 控制前轮转向的杠杆:自行车的车把,是省力杠杆,人们用很小的力就能转动自行车前轮,来控制自行车的运动方向和自行车的平衡。 控制刹车闸的杠杆:车把上的闸把是省力杠杆,人们用很小的力就能使车闸以比较大的压力压到车轮的钢圈上。 轮轴 一.自行车上的轮轴 中轴上的脚蹬和大齿轮:组成省力轮轴,由脚蹬半径大于大齿轮半径。 自行车车把与前叉轴:组成省力轮轴,手握把外的半径大于前叉轴的半径。 后轴上的齿轮和后轮:组成费力轮轴,齿轮半径小于后轮半径。 二.自行车行驶速度与车轮直径的关系 常见的自行车轮的直径有559mm(22英寸)、610mm(24英寸)、660mm(26英寸)、711mm(28英寸)的。骑28寸的比24寸的车费力一些,但速度快,因为28寸车轮的半径大,轮子每转一圈走的距离长一些,故速度快;半径大使轮轴的轴半径大,故费力。 三.自行车变速的道理 自行车能够前进运动,是靠人用车踩动脚蹬来提供动力,驱动后轮转动产生摩擦力而形成。而后轮的转动是通过链条把中轴、后轴上的链轮飞齿轮相连带动,两轮每个齿与各链条间的孔对应,大齿轮转过一个齿,齿轮也一定转过一个齿,绝不可能打滑。 四.变速车

自行车中的摩擦力系统

自行车中的摩擦力 众所周知,中国是世界上自行车拥有量最多的国家,是公认的“自行车王国”。作为一种最普及最方便的代步工具,它与我们的生活息息相关。大家与自行车结下了不解之缘。常见的自行车有许多种:像山地车、跑车、公主车、淑女车,等等。说起骑车,或许我们都会,但要系统、详尽地解释其中的摩擦力知识,未必人人都能够做到。为了明确这些问题,来研究一下自行车中的摩擦力。 摩擦力就是接触阻碍或帮助物体运动的力。它是一种接触的力,它的大小与接触面压力的大小和接触面的粗糙程度有关,它包括静摩擦、滑动摩擦、滚动摩擦。 摩擦力是非常重要的。如果没有了摩擦力,别说人骑车时手脚经常从把手和脚踏上滑下来,自行车刹车失灵,一旦行驶就停不下来等,就算你要把自行车的零件拼装一辆完整的自行车也很难:因为自行车各部件的组合,都需要用螺丝、螺帽来固定,而没有了摩擦力,螺丝、螺帽就无法去固定那些零件了,因而也就无法用那些零件来拼装成完整的自行车了。 (一)、认识一下摩擦 其实,摩擦力就好象一把双面刀,摩擦产生的影响既有好也有坏。自行车上运动部分都有摩擦,它既磨损自行车上部件,又浪费大量能量,而且由于摩擦会使自行车局部温度升高,会降低自行车的精度。 可是摩擦也是生活中所需的。很难想象,没有摩擦自然界会是什么情况,就连我自己也不敢想是怎样推着自行车的,车轮是怎么滚动

的,这一切都依赖于摩擦才可进行的。其中自行车刹车是有益摩擦,它是通过刹车皮压在钢边上产生摩擦,使自行车车轮停下,如果没有了它,自行车一直这样运动下去,还真不知道有什么可怕的事产生。所以我们应巧用摩擦,善用摩擦。 自行车上减少摩擦的方法大抵也有两种: 1、利用滚动摩擦来减少摩擦; 2、给某些部件加润滑剂来减少摩擦。 (1)自行车车轮胎、车把套、脚踏板以及刹车块处均刻有一些花纹,增大接触面粗糙程度,增大摩擦力。 (2)车轴处经常上一些润滑油,以减小接触面粗糙程度,来减小摩擦力。 (3)所有车轴处均有滚珠,变滑动摩擦为滚动摩擦,来减小摩擦,转动方便。 (4)刹车时,需要纂紧刹车把,以增大刹车块与车圈之间的压力,从而增大摩擦力, (5)紧蹬自行车前进时,后轮受到的摩擦力方向向前,是自行车前进的动力,前轮受到的摩擦力方向向后,是自行车前进的阻力; (二)前后轮摩擦力方面的问题 前轮:将一条厚海绵裹在车轮上,固定好,让前轮自由转动,保持前进状态,然后刹车,这时车轮下的海绵都挤在车轮着地点的后方,由此推知地面给前轮一个向后的摩擦力与车前进方向相反,是阻力; 对于后轮,我们先把它架空,驱动脚蹬,使车轮转起来,然后让它着地,在着地的一瞬间,发现海绵挤在车轮着地点的前面,实验表明地面给车后轮一个向前的磨擦力,导致车前进,这也就是自行车能前进的原因。

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