Question

如图所示，一自行车上连接踏脚板的连杆长R₁＝20cm，由踏脚板带动半径为r₁的大齿盘，通过链条与半径为r₂的后轮齿盘连接，带动半径为R₂＝30cm的后轮转动。若踏脚大齿盘与后轮齿盘的齿数分别为48和24。当骑车人以n=2r/s的转速蹬踏脚板时，自行车的前进速度为______________m/s。若车匀速前进，则骑车人蹬踏脚板的平均作用力与车所受平均阻力之比为______________。

Answer 1

2.4π=7.54，3:1

试题分析：当骑车人以n=2r/s的转速蹬踏脚板时，后轮齿盘的角速度为，所以自行车前进速度为，
由   及 ，可得，故            
点评：这是一道理论联系实际的问题，主要考查建立物理模型、应用所学知识分析生活中常见机械装置中力学原理的能力．自行车传动系统中有两个转动轴：踏脚板带动的大齿盘中心转动轴和后轮的转动轴．可写出两个力矩平衡表达式．