Question

如圖所示，一自行車上連接踏腳板的連桿長(zhǎng)R₁＝20cm，由踏腳板帶動(dòng)半徑為r₁的大齒盤(pán)，通過(guò)鏈條與半徑為r₂的后輪齒盤(pán)連接，帶動(dòng)半徑為R₂＝30cm的后輪轉(zhuǎn)動(dòng)。若踏腳大齒盤(pán)與后輪齒盤(pán)的齒數(shù)分別為48和24。當(dāng)騎車人以n=2r/s的轉(zhuǎn)速蹬踏腳板時(shí)，自行車的前進(jìn)速度為_(kāi)_____________m/s。若車勻速前進(jìn)，則騎車人蹬踏腳板的平均作用力與車所受平均阻力之比為_(kāi)_____________。

Answer 1

2.4π=7.54，3:1

試題分析：當(dāng)騎車人以n=2r/s的轉(zhuǎn)速蹬踏腳板時(shí)，后輪齒盤(pán)的角速度為，所以自行車前進(jìn)速度為，
由   及 ，可得，故            
點(diǎn)評(píng)：這是一道理論聯(lián)系實(shí)際的問(wèn)題，主要考查建立物理模型、應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析生活中常見(jiàn)機(jī)械裝置中力學(xué)原理的能力．自行車傳動(dòng)系統(tǒng)中有兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸：踏腳板帶動(dòng)的大齒盤(pán)中心轉(zhuǎn)動(dòng)軸和后輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸．可寫(xiě)出兩個(gè)力矩平衡表達(dá)式．