Question

(1)下图是自行车传动机构的示意图，如果能测出自行车行驶时的大齿轮的转速为n r/s，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？用这些量推导出自行车前进速度的表达式．

(2)为了探究理论计算的结果和实际的车速是否相同，请你设计一个实验进行探究．写出你实验探究的方案(包括实验的器材、步骤，需要测量的物理量，计算车速的表达式)．

Answer 1

答案：
解析：

思路解析：(1)自行车前进的速度即是后轮边缘的线速度，已知大齿轮的转速，还需要用刻度尺测出大齿轮、小齿轮和后轮的半径，假设分别为r1、r2、R，则计算自行车前进时小轮的转速为：n2＝r1/r2×n，所以自行车前进的速度的表达式为：v＝2πRr1/r2×n． 　　(2)提示：先利用你的自行车实际测量自行车的有关数据，如大齿轮、小齿轮和后轮的半径，分别为r1、r2、R；然后在100 m平直路面上进行实验，测出自行车匀速通过100 m时大齿轮转过的总转数N和所花的时间T．则小齿轮的转速为n2＝r1N/r2T，计算前进速度的大小v1＝2πRr1N/(r2T)．然后根据速度公式v＝s/t，算出自行车的速度v2．

提示：

该题从生活情景和技术应用出发，要求熟练掌握线速度、角速度、转速的概念，同时要求在这个基础上进行具体实验设计，体现出思维的开放性和对解决实际问题的能力的培养．