Question

6．为了更容易爬坡，夕晓同学骑变速自行车（如图）上坡前先用力蹬车以加快速度，然后又调节后轴变速齿轮使自行车匀速驶向坡顶．以下分析正确的是（　　）

• A． 换用了较小的齿轮，是通过减小阻力臂达到省力的目的
• B． 上坡时前轮受到的摩擦力是向前的
• C． 骑车上坡前用力蹬车是为了增大车的惯性以利于爬坡
• D． 在骑车驶向坡顶的过程中人与自行车的机械能总量增加

Answer 1

分析 （1）后轮的齿轮是个轮轴，其中轮提供动力、轴处是阻力；骑车上坡时，需要省力，所以应加大动力臂，即使用较大的齿轮．
（2）摩擦力的方向总是阻碍物体相对运动，与物体相对运动方向相反；明确自行车的后轮是驱动轮，相对地面是向后运动的．自行车的前轮是从动轮，相对地面向前运动．
（3）惯性是物体的固有属性，惯性大小只与物体的质量有关．
（4）动能的大小和物体的质量以及速度有关，势能的大小和物体的质量以及高度有关，物体的机械能等于物体的动能与物体的势能之和；在上坡过程中要客服重力做功，人的内能转化为机械能．

解答 解：
A、在上坡时，需要省力、费距离，因此要增大动力臂或减小阻力臂；车轮绕轴转动，相当于一个杠杆．车轮所受的摩擦力是向前的力，阻力臂是车轮半径；动力是人通过链条传递给后轴的齿轮的力，动力臂是后轴的齿轮半径；自行车上坡时所受阻力变大，而阻力臂不变，因此，增大动力臂可以减小所施加的动力，故应换用较大的后轴齿轮，所以A错误；
B、自行车的前轮相对地面向前运动，受到地面的摩擦力，摩擦力的方向总是阻碍物体相对运动，摩擦力向后，所以B错误；
C、惯性是物体的固有属性，惯性大小只与物体的质量有关，骑自行车上坡前用力蹬车，不能改变质量的大小，因此惯性不变；故C错误；
B、骑自行车驶向坡顶的过程中动能转化为重力势能，在此过程中，人还需要克服重力做功，人的内能转化为机械能，因此在骑车驶向坡顶的过程中人与自行车的机械能总量增加，故D正确．
故选D．

点评 此类的选择题具有一定的综合性，难度虽不大，但却涉及了多个方面的物理知识，因此，有了牢固的知识做基础，才能更好地解决此类问题．