第4节 跨学科实践:自行车 自行车的结构 1.在自行车演变过程中,最成功和持久的是其车架的 设计。 自行车与物理 2.(2024巴中中考)自行车是人类的一项伟大发明。与自行车有关的物理知识,下列说法错误的是( ) A.手柄上有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦 B.刹车时,是通过增大刹车皮与钢圈之间的压力来增大摩擦 C.轴承上加润滑油是为了消除摩擦 D.用滚动轴承是为了减小摩擦 3.森林公园是人们休闲游玩的好去处,公园配备了许多旅游观光自行车。如图所示,小芳与家人正骑车环游,以下说法正确的是 ( ) A.用力捏车手闸时自行车会停下来,手闸是省力杠杆 B.自行车在匀速转弯时,自行车的运动状态一直不变 C.在水平路面上匀速骑行时,车所受重力与地面对车的支持力是一对平衡力 D.自行车轮胎上的花纹是使接触面更粗糙来减小摩擦的 1.如图为一辆变速自行车,车身上涉及很多力与机械的知识。下列有关分析不正确的是 ( ) A.它的车把可看作一个轮轴,是省力杠杆 B.它的后轮可看作一个轮轴,是省力杠杆 C.骑着它爬坡时,后轴应更换较大的齿轮 D.刹车时用力捏刹车把手,是通过增大压力来增大摩擦 2.自行车中包含很多物理知识: (1)自行车的外胎、脚踏板以及车把上都刻有花纹,这是利用了增加接触面的 来增大摩擦。 (2)车座做成马鞍形,是通过增大受力面积来减小 。 (3)当转动自行车的车把时,可以使车子的车轮与前叉一起转动,达到控制车的方向作用,车把和前叉构成一个 。 3.自行车启动时,人用脚向后蹬地,自行车向前运动,说明物体间力的作用是 ;骑行时,轮胎被压低一些,说明力可以改变物体的 ;自行车正常向前行驶的时候,车后轮所受地面的摩擦力的方向是 。 4.(科学思维)物理知识,学以致用,同学们积极参加课外实践研究。如图所示是小莉同学关于骑自行车的研究。 (1)自行车刹车时,应捏紧车闸,这是通过 的方法增大摩擦;自行车载人不安全,是因为自行车载人后质量增大 也增大,遇到紧急情况时不能立即停下。 (2)自行车车把是轮轴机械,相当于一个 (选填“省力”或“费力”)杠杆;轮胎上刻有凹凸不平的花纹,这是为了增大 ;车座设计得宽大柔软,这是为了减小 。 (3)小莉在用力骑车加速的过程中,车的前轮受到地面的摩擦力方向 (选填“向前”或“向后”)。 【详解答案】 课堂达标 1.三角形 2.C 3.A 课后提升 1.B 解析:A.车把在使用时是轮轴,在轮上用力是一个省力轮轴,故A正确;B.变速自行车的后轮可看作是一个轮轴,由于动力作用在轴上,所以是费力的,故B错误;C.骑着它爬坡时,后轴的齿轮应更换较大的,因为齿轮半径相当于动力臂,齿轮越大,动力臂越大,爬坡更容易一些,故C正确;D.滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度和压力大小有关,刹车时用力捏刹车把手,是通过增大压力来增大摩擦,故D正确。故选B。 2.(1)粗糙程度 (2)压强 (3)轮轴 解析:(1)自行车的外胎、脚踏板以及车把上都刻有花纹,这是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。(2)自行车车座呈马鞍形,可以在压力一定时,通过增大受力面积来减小臀部所受压强,使人骑车不易感到疲劳。(3)自行车的车把实际上是一个轮轴,动力作用在轮上,是省力杠杆。 3.相互的 形状 向前 解析:自行车启动时,人用脚向后蹬地,脚给地向后的力,同时地给脚向前的力,自行车向前运动,说明物体间力的作用是相互的。力的三要素都会影响力的作用效果,骑行时,轮胎被压低一些,说明力可以改变物体的形状。因为自行车的后轮是驱动轮,前轮是从动轮;自行车正常向前行驶的时候,后轮对地面有一个水平向后的摩擦力,由于物体间力的作用是相互的,所以地面也同时给后轮一个水平向前的摩擦,这个摩擦力驱动自行车向前运动。 4.(1)增大压力 惯性 (2) ... ...
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