图5-4-5是自行车传动机构的示意图.假设脚踏板每2 s转1圈.要知道在这种情况下自行车前进的速度有多大.还需要测量哪些量?请在图中用字母标注出来.并用这些量推导出自行车前进时的速度表达式. 图5-4-5利用你家的自行车实际测量这些数据.计算前进速度的大小.然后实测自行车的速度.对比一下.差别有多大? 题目和参考答案——青夏教育精英家教网——

题目内容

图5-4-5是自行车传动机构的示意图.假设脚踏板每2 s转1圈，要知道在这种情况下自行车前进的速度有多大，还需要测量哪些量?请在图中用字母标注出来，并用这些量推导出自行车前进时的速度表达式.

图5-4-5

利用你家的自行车实际测量这些数据，计算前进速度的大小.然后实测自行车的速度，对比一下，差别有多大?

解析：还需要测出前后两牙轮的直径d₁、d₂，后轮的直径d₃.

前后两牙轮的线速度相等，则有n₁πd₁=n₂πd₂，车的后轮与后牙轮转动的角速度相等，所以自行车前进的速度v=n₂πd₃.由以上两式可解得v=πn₁=

答案：前后两牙轮的直径d₁、d₂，后轮的直径d₃.v=πn₁=

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．后轮以角速度ω=2π rad/s，相对转轴转动．若不计其它电阻，忽略磁场的边缘效应．
（1）当金属条ab进入“扇形”磁场时，求感应电动势E，并指出ab上的电流方向；
（2）当金属条ab进入“扇形”磁场时，画出“闪烁”装置的电路图；
（3）从金属条ab进入“扇形”磁场时开始，经计算画出轮子一圈过程中，内圈与外圈之间电势差U_ab随时间t变化的U_ab-t图象；
（4）若选择的是“1.5V、0.3A”的小灯泡，该“闪烁”装置能否正常工作？有同学提出，通过改变磁感应强度B、后轮外圈半径r₂、角速度ω和张角θ等物理量的大小，优化前同学的设计方案，请给出你的评价．

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图5-4-5是自行车传动机构的示意图.假设脚踏板每2 s转1圈，要知道在这种情况下自行车前进的速度有多大，还需要测量哪些量?请在图中用字母标注出来，并用这些量推导出自行车前进时的速度表达式.

图5-4-5

利用你家的自行车实际测量这些数据，计算前进速度的大小.然后实测自行车的速度，对比一下，差别有多大?

（22分）为了提高自行车夜间行驶的安全性，小明同学设计了一种“闪烁”装置，如图所示，自行车后轮由半径r₁=5.0╳10^-2m的金属内圈、半径r₂=0.40m的金属内圈和绝缘辐条构成。后轮的内、外圈之间等间隔地接有4根金属条，每根金属条的中间均串联有一电阻值为R的小灯泡。在支架上装有磁铁，形成了磁感应强度B=0.10T、方向垂直纸面向外的“扇形”匀强磁场，其内半径为r₁、外半径为r₂、张角θ=π/6。后轮以角速度ω="2π" rad/s相对于转轴转动。若不计其它电阻，忽略磁场的边缘效应。

（1）当金属条ab进入“扇形” 磁场时，求感应电动势E，并指出ab上的电流方向；
（2）当金属条ab进入“扇形” 磁场时，画出“闪烁”装置的电路图；
（3）从金属条ab进入“扇形” 磁场开始，经计算画出轮子转一圈过程中，内圈与外圈之间电势差Uab-t图象；
（4）若选择的是“1.5V、0.3A”的小灯泡，该“闪烁”装置能否正常工作？有同学提出，通过改变磁感应强度B、后轮外圈半径r₂、角速度ω和张角θ等物理量的大小，优化前同学的设计方案，请给出你的评价。