自行車上學(xué)物理

杜英杰

自行車和我們的生活密切相關(guān)，為了倡導(dǎo)綠色出行，全國(guó)各地都相繼投放了大量的共享自行車.你是否知道.自行車?yán)锩婵砂罅康奈锢韺W(xué)知識(shí)呢？如果你可以系統(tǒng)解決本文中的問(wèn)題.相信你的基礎(chǔ)知識(shí)已經(jīng)掌握好了，網(wǎng)狀題源式學(xué)習(xí)是一種高效的學(xué)習(xí)方式，利用最少的題目達(dá)到最有效的學(xué)習(xí)效果，這里我們就用題源的方式讓同學(xué)們快速高效地提高期末復(fù)習(xí)的質(zhì)量.

題源：陽(yáng)光明媚的周末.善于觀察和思考的敬康和冠霆同學(xué)相約騎車一起去新蕾公園游玩.今天敬康同學(xué)騎了一輛嶄新的自行車，質(zhì)量為15 kg，冠霆同學(xué)的自行車質(zhì)量為16 kg，敬康同學(xué)的質(zhì)量為45 kg.到達(dá)公園門(mén)口休息時(shí).他們一邊觀察思考，一邊提出了以下的問(wèn)題，請(qǐng)你和他們一起走進(jìn)物理知識(shí)的殿堂吧.（這里取g=10 N/kg）

1.當(dāng)敬康同學(xué)把自己的自行車停在一個(gè)兩端被墊起的薄木板上時(shí)，發(fā)現(xiàn)木板發(fā)生了彎曲.這說(shuō)明了什么物理原理？

2.當(dāng)運(yùn)動(dòng)著的自行車要停下時(shí)，需要捏閘阻止其繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，用力越大，自行車停下得越快，這里面蘊(yùn)涵了哪些物理原理？

3.他們思考著，如果大人和小孩騎著兩輛完全相同的自行車都在水平道路上以相同的速度運(yùn)動(dòng)，哪個(gè)更容易停下來(lái)？為什么？

4.敬康同學(xué)的新自行車所受的重力是多少？

5.敬康的新自行車靜止在水平地面上.自行車和地面分別受哪些力的作用？大小是多少？你能找出哪一對(duì)是平衡力嗎？

6.當(dāng)敬康同學(xué)用5.3 N的力去推自行車時(shí)，沒(méi)有推動(dòng)，則自行車此時(shí)在水平方向受到哪些力的作用？

7.如果冠霆同學(xué)的自行車放在斜面上處于靜止?fàn)顟B(tài).這輛自行車分別受到哪些力的作用？

8.你知道水平勻速行駛著的自行車在水平方向受到哪些力的作用嗎？它的主動(dòng)輪（后輪）和被動(dòng)輪（前輪）所受到的摩擦力的方向又是怎樣的？

9.敬康同學(xué)回想了一下，他在水平路面上勻速騎行900 m所用時(shí)間為3 min.每個(gè)輪胎與地面接觸面積約為0.01m2，那么，敬康同學(xué)騎自行車行駛的速度為多少？自行車對(duì)地面的壓力是多少？此時(shí)自行車對(duì)地面的壓強(qiáng)又是多少？

10.敬康同學(xué)的新自行車車座面積比冠霆同學(xué)的大，這有什么區(qū)別呢？

11.敬康同學(xué)看到路旁的一輛正在行駛著的汽車?yán)铮驗(yàn)檐嚧按蜷_(kāi)，汽車中的遮陽(yáng)布向車外飄出來(lái)了，這又是為什么呢？

解析：1.當(dāng)敬康同學(xué)把自行車放在兩端被墊起的薄木板上時(shí)，木板彎曲，顯然是發(fā)生了形變.因?yàn)榱Φ淖饔眯Ч痪褪强梢愿淖兾矬w的形狀.

2.運(yùn)動(dòng)著的物體要停下來(lái)需要力的作用，因?yàn)榱Φ牧硪粋€(gè)作用效果就是可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài).這里用力捏閘.就是增加自行車閘皮和輪胎之間的壓力.因?yàn)闆Q定滑動(dòng)摩擦力大小的因素有壓力的大小和接觸面的粗糙程度.增大壓力或者增加接觸面的粗糙程度都可以增大摩擦力的大小.同一輛自行車，摩擦阻力越大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變得越快，自然可以越快地停下來(lái).

3.大人和小孩雖然騎著相同的自行車.但他們的質(zhì)量不同.則他們的慣性大小也不同，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度也就不同.在相同摩擦阻力的情況下.小孩和自行車一起時(shí)的總慣性小，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就相對(duì)容易改變，更容易停下來(lái).

4.根據(jù)重力和質(zhì)量的關(guān)系G=mg，可以計(jì)算出敬康同學(xué)自行車的重為G敬康車=m敬康車g=15 kgx10 N/kg=150 N.

5.自行車受到的力有重力和支持力，地面受到的是自行車對(duì)地面的壓力.大小均和自行車所受的重力相等，都是150 N.這里只有重力和支持力是一對(duì)平衡力.因?yàn)槠胶饬Φ臈l件是必須作用在同一物體上，而壓力是地面受到的力.

6.當(dāng)敬康同學(xué)用5.3 N的力去推自行車時(shí)，沒(méi)有推動(dòng)，則自行車此時(shí)在水平方向受到的力是推力和靜摩擦力，它們是一對(duì)平衡力.

7.冠霆同學(xué)的自行車在斜面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，這輛自行車車除了受到重力和支持力.還受到一個(gè)沿斜面向上的摩擦力.自行車在這三個(gè)力的作用下處于平衡狀態(tài).

8.水平勻速行駛著的自行車在水平方向受到來(lái)自自行車向前的動(dòng)力和來(lái)自地面的摩擦力，因?yàn)樽孕熊囎鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，所以這兩個(gè)力彼此平衡.主動(dòng)輪（后輪）起到提供向前動(dòng)力的作用.而這個(gè)動(dòng)力是和地面發(fā)生靜摩擦而產(chǎn)生的，所以主動(dòng)輪（后輪）受到的摩擦力向前，而被動(dòng)輪（前輪）是在后輪的推動(dòng)下被迫向前運(yùn)動(dòng)，所以被動(dòng)輪（前輪）所受到的摩擦力的方向是向后的.

10.敬康同學(xué)的新自行車車座面積比冠霆同學(xué)的大，根據(jù)壓強(qiáng)計(jì)算公式p=f/s詈可知，在相同的壓力情況下，受力面積越大，壓強(qiáng)越小，也就是壓力越分散，坐上自然就會(huì)感覺(jué)越舒服.

11.看到行駛著的汽車中的遮陽(yáng)布是向車外飄的，是因?yàn)榱黧w流速大的地方壓強(qiáng)小.顯然車外面空氣流動(dòng)的速度大，壓強(qiáng)小，所以汽車中的遮陽(yáng)布向外飄.

責(zé)任編輯 蔡華杰