Question

18．某同學(xué)騎自行車從坡底沿斜坡勻速向上行駛，后輪轉(zhuǎn)動(dòng)N圈時(shí)到坡頂（其間該同學(xué)不間斷的勻速蹬踏），所用的時(shí)間為t．已知輪盤半徑為R₁，飛輪半徑為R₂，車后輪半徑為R₃，則下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 自行車勻速行駛的速度為$\frac{2πN{R}_{3}}{t}$
• B． 該過(guò)程中自行車輪盤轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)為$\frac{{R}_{2}}{{R}_{1}}$N
• C． 該過(guò)程中自行車后輪受到地面的摩擦力方向向前
• D． 該過(guò)程中自行車前輪對(duì)地面的摩擦力方向向后

Answer 1

分析 輪盤與飛輪用鏈條連結(jié)，邊緣上各點(diǎn)的線速度大小相同，結(jié)合飛輪和后輪轉(zhuǎn)數(shù)相同，根據(jù)車輪一周的周長(zhǎng)求出斜坡的長(zhǎng)度L，由v=$\frac{L}{t}$求解速度v．
根據(jù)輪盤與飛輪上各點(diǎn)的線速度大小相等，列式求解輪盤轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)．
在騎車人用力蹬車前進(jìn)的過(guò)程中，后輪是主動(dòng)輪，前輪是從動(dòng)輪．正是由于地面對(duì)后輪的摩擦力，才導(dǎo)致后輪向前滾動(dòng)．

解答 解：A、斜坡的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，車輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周，自行車前進(jìn)的距離為：s=2πR₃     
后輪與飛輪轉(zhuǎn)數(shù)相同，故有：L=Ns，則自行車勻速行駛的速度 v=$\frac{L}{t}$=$\frac{2πN{R}_{3}}{t}$．故A正確；
B、設(shè)該過(guò)程中自行車輪盤轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)為N′，輪盤與飛輪用鏈條連結(jié)，邊緣上的線速度相同，有：2πn₁R₁=2πn₂R₂   
又 n₁=$\frac{N′}{t}$，n₂=$\frac{N}{t}$
由以上各式解得，N′=$\frac{N{R}_{2}}{{R}_{1}}$．故B正確；
C、自行車后輪是在外力作用下運(yùn)動(dòng)的，后輪相對(duì)地面有向后的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，故后輪受到的摩擦力方向向前．故C正確；
D、自行車前輪是在后輪驅(qū)動(dòng)下運(yùn)動(dòng)的，前輪相對(duì)地面有向前的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，故前輪受到的摩擦力方向向后，前輪對(duì)地面的摩擦力方向向前．故D錯(cuò)誤．
故選：ABC

點(diǎn)評(píng) 本題考查了圓周運(yùn)動(dòng)的基本公式的應(yīng)用，知道在圓周運(yùn)動(dòng)中共軸轉(zhuǎn)動(dòng)角速度相等，靠鏈條傳動(dòng)輪子邊緣上的各點(diǎn)線速度大小相等．