题目内容
如图所示,是自行车传动结构的示意图,其中有齿轮A、B和链条及车轮C,假设脚踏板使齿轮A每n秒转一圈,要知道在这种情况下自行车的行驶速度,则
①还需测量哪些物理量
②自行车的行驶速度是多少?(用你假设的物理量表示)
.
①还需测量哪些物理量
大齿轮A的半径r1
大齿轮A的半径r1
、小齿轮的半径r2
小齿轮的半径r2
、后轮半径r3
后轮半径r3
;②自行车的行驶速度是多少?(用你假设的物理量表示)
2πr1r3 |
nr2 |
2πr1r3 |
nr2 |
分析:根据大齿轮的周期求出大齿轮的角速度.大齿轮和小齿轮靠链条传动,边缘点线速度相等,根据半径关系可以求出小齿轮的角速度.后轮与小齿轮具有相同的角速度,若要求出自行车的速度,需要测量后轮的半径,抓住角速度相等,求出自行车的速度.
解答:解:①要知道自行车的行驶速度,还需测量:大齿轮A的半径r1,小齿轮的半径r2,后轮半径r3.
②大齿轮的周期为n秒,则大齿轮的角速度ω1=
=
rad/s.
大齿轮和小齿轮的线速度相等,小齿轮与后轮的角速度相等.
因为ω1r1=ω2r2,所以ω2=
.
后轮的角速度与小齿轮的角速度相等,所以线速度v=r3ω2=
=
.
故答案为:①大齿轮A的半径r1,小齿轮的半径r2,后轮半径r3.②
.
②大齿轮的周期为n秒,则大齿轮的角速度ω1=
2π |
T |
2π |
n |
大齿轮和小齿轮的线速度相等,小齿轮与后轮的角速度相等.
因为ω1r1=ω2r2,所以ω2=
ω1r1 |
r2 |
后轮的角速度与小齿轮的角速度相等,所以线速度v=r3ω2=
ω1r1r3 |
r2 |
2πr1r3 |
nr2 |
故答案为:①大齿轮A的半径r1,小齿轮的半径r2,后轮半径r3.②
2πr1r3 |
nr2 |
点评:解决本题的关键知道靠链条传动,线速度相等,共轴转动,角速度相等.
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