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题型:综合题 题类:常考题 难易度:普通

广东省深圳市罗湖区2020-2021学年八年级下学期物理期末考试试卷

变速自行车的奥秘.

变速自行车的变速系统是通过改变链条和不同的前、后大小的齿轮盘的配合来改变车速快慢的。

如图1所示是变速自行车的驱动结构,它与普通自行车的区别在于,它的后齿轮由多个半径不同的齿轮共同组成(普通自行车的后齿轮只有一个)。选择低挡位时,链条调整到半径较大的齿轮上,选择高挡位时,链条调整到半径较小的齿轮上。

自行车的前齿轮和脚踏板构成一个轮轴型的省力杠杆结构,后齿轮和后车轮构成另一个轮轴型的费力杠杆结构。骑自行车时,人踩脚踏板一圈,前齿轮跟着转动一圈,带动链条转动的长度为前齿轮的周长。同时,链条带动后齿轮转动,由于后齿轮的半径小于前齿轮,为了保证链条转动的长度相同,后齿轮必须转过的圈数大于前齿轮。后齿轮的半径越小,它转过的圈数就越多。后齿轮同时带动后车轮转动,它们转动的圈数保持一致。因此,后齿轮越小,脚踩一圈,后车轮转动的圈数越多,即自行车前进的距离越长。

在爬坡时,自行车受到的阻力较大,因此需要把后齿轮的半径(动力臂)调整得大一些,

以达到相对省力的效果。在下坡时,自行车受到的阻力较小,此时为了让自行车更快前进,可以将后齿轮的半径调小。

依据文中内容,请回答下列问题:

(1)、自行车驱动结构中,前齿轮和脚踏板组成一个杠杆,后齿轮和后车轮组成杠杆。
(2)、请在图2中画出最省力时,人脚对脚踏板的力F(作用点在脚踏板中心),以及这个力对应的力臂L。(提示: 脚可以向各个方向用力踩脚踏板,脚踏板可以通过旋转来适应脚的用力方向。)
(3)、爬坡时,应将链条调整至半径较 (选填“大”或“小”)的后齿轮上,从而达到相对省力的目的。
(4)、从自行车的结构和使用来看,它涉及的物理知识,下列说法正确的是(   )
A、刹车时用力捏“刹车把”是通过增大压力来增大摩擦的 B、车座下方的弹簧受力越大,其弹性形变越小 C、自行车静止在水平地面上时,地面对自行车的支持力和自行车对地面的压力是一对平衡力
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