自行车上的物理知识

　　你知道自行车上有哪些物理知识吗？下面我们来看一看。

　　1、自行车上的摩擦知识。

　　①自行车外胎为什么要有凸凹不平的花纹

　　摩擦力的大小跟两个因素有关：压力的大小、接触面的粗糙程度。压力越大，摩擦力越大；接触面越粗糙，摩擦力越大。自行车外胎有凸凹不平的花纹，这是通过增大自行车与地面间的粗糙程度，来增大摩擦力的，其目的是为了防止自行车打滑。

　　②自行车为什么能前进？

　　当我们骑在自行车上时，由于人和自行车对地面有压力，轮胎和地面之间不光滑，因此自行车与路面之间有摩擦，不过，要问自行车为何能前进？这还是依靠后轮与地面之间的摩擦而产生的，这个摩擦力的方向是向前的。那前轮的摩擦力是干什么的？阻碍车的运动！其方向与自行车前进方向相反。正是这两个力大小相等，方向相反，所以自行车作匀速运动。不过，当人们在地上推自行车前进时，前轮和后轮的摩擦力方向都向后。那谁和这两个力平衡呢？脚对地面的摩擦力向前！

　　③刹车以后，自行车为何能停止？

　　刹车时，刹皮与车圈间的摩擦力，会阻碍后轮的转动。手的压力越大，刹皮对车圈的压力就越大，产生的摩擦力也就越大，后轮就转动的越慢。如果完全刹死，这时后轮与地面之间的摩擦就变为滑动摩擦力（原来为滚动摩擦，方向向前），方向向后，阻碍了自行车的运动，因此就停下来了。

　　④自行车哪些地方安有钢珠？为什么安钢珠？

　　在自行车的前轴、中轴、后轴、车把转动处，脚蹬转动处等地方，都安有钢珠。

　　人们骑自行车总是希望轻松、灵活、省力。而用滚动代替滑动就可以大大减小摩擦力，因此要在自行车转动的地方安装钢珠，我们可以经常加润滑油，使接触面彼此离开，这样就可以使摩擦力变得更小。

　　2、自行车上的杠杆、轮轴知识。

　　①自行车上的杠杆

　　A、控制前轮转向的杠杆：自行车的车把，是省力杠杆，人们用很小的力就能转动自行车前轮，来控制自行车的运动方向和自行车的平衡。

　　B、控制刹车闸的杠杆：车把上的闸把是省力杠杆，人们用很小的力就能使车闸以较大的压力压到车轮的钢圈上。

　　②自行车上的轮轴

　　A、中轴上的脚蹬和花盘齿轮：组成省力轮轴（脚蹬半径大于花盘齿轮半径）。

　　B、自行车手把与前叉轴：组成省力轮轴（手把转动的半径大于前叉轴的半径）。

　　C、后轴上的齿轮和后轮：组成费力轮轴（齿轮半径小于后轮半径）。

　　3、自行车上的气压知识。

　　自行车内胎充气：早期的各种轮子都是木轮、铁轮，颠簸不已。现代自行车使用充气内胎主要是使胎内的压强增大，可以起到缓冲的作用，同时可以减小自行车前进的阻力。

　　气门芯的作用：充气内胎上的气门芯，起着单向阀门的作用，只让气体进入，不让气体外漏，方便进气，保证充气内胎的密封。

　　4、自行车上光学知识。

　　自行车上的红色尾灯，不能自行发光，但是到了晚上却可以提醒司机注意，因为自行车的尾灯是由很多蜂窝状的“小室”构成的，而每一个“小室”是由三个约成90度的反射面组成的。这样在晚上时，当后面汽车的灯光射到自行车尾灯上，就会产生反射光，由于红色醒目，就可以引起司机的注意。

　　自行车在我国是很普及的代步和运载工具。在它的“身上”运用了许多力学知识

　　1.测量中的应用

　　在测量跑道的长度时，可运用自行车。如普通车轮的直径为0.71米或0.66米。那么转过一圈长度为直径乘圆周率π，即约2.23米或2.07米，然后，让车沿着跑道滚动，记下滚过的圈数n，则跑道长为n×2.23米或n×2.07米。

　　2.力和运动的应用

　　（1）减小与增大摩擦。

　　车的前轴、中轴及后轴均采用滚动以减小摩擦。为更进一步减小摩擦，人们常在这些部位加润滑剂。

　　多处刻有凹凸不平的花纹以增大摩擦。如车的外胎，车把手塑料套，蹬板套、闸把套等。变滚动摩擦为滑动摩擦以增大摩擦。如在刹车时，车轮不再滚动，而在地面上滑动，摩擦大大增加了，故车可迅速停驶。而在刹车的同时，手用力握紧车闸把，增大刹车皮对钢圈的压力以达到制止车轮滚动的目的。

　　（2）弹簧的减震作用。

　　车的座垫下安有许多根弹簧，利用它的缓冲作用以减小震动。

　　3.压强知识的应用

　　（1）自行车车胎上刻有载重量。如车载过重，则车胎受到压强太大而被压破。

　　（2）座垫呈马鞍型，它能够增大座垫与人体的接触面积以减小臀部所受压强，使人骑车不易感到疲劳。

　　4.简单机械知识的应用

　　自行车制动系统中的车闸把与连杆是一个省力杠杆，可增大对刹车皮的拉力。自行车为了省力或省距离，还使用了轮轴：脚蹬板与链轮牙盘；后轮与飞轮及龙头与转轴等。

　　5.功、机械能的知识运用

　　（1）根据功的原理：省力必定费距离。因此人们在上坡时，常骑“S形”路线就是这个道理。

　　（2）动能和重力势能的相互转化。

　　如骑车上坡前，人们往往要加紧蹬几下，就容易上去些，这里是动能转化为势能。而骑车下坡，不用蹬，车速也越来越快，此为势能转化为动能。

　　6.惯性定律的运用

　　快速行驶的自行车，如果突然把前轮刹住，后轮为什么会跳起来。这是因为前轮受到阻力而突然停止运动，但车上的人和后轮没有受到阻力，根据惯性定律，人和后轮要保持继续向前的运动状态，所以后轮会跳起来。

　　切记下坡或高速行驶时，不能单独用自行车的前闸刹车，否则会出现翻车事故！

2006年白云区初中毕业班综合测试（一）

物理试题

本试卷分为第一部分（选择题）和第二部分（非选择题）两部分，全卷共六大题，满分100分，考试时间80分钟。

注意事项：

1．答卷前，考生务必在答题卡的第1面和第3面上用黑色字迹的钢笔或签字笔填写自己的考生号、姓名；填写考场试室号、座位号，再用2B铅笔把对应这两个号码的标号涂黑。

2．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案；不能答在试卷上。

3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案，改动的答案也不能超出指定的区域；不准使用铅笔、圆珠笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。

4．考生必须保持答题卡的整洁，考试结束时，将本试卷和答题卡一并交回。

第一部分 选择题（共36分）

一、选择题（每小题3分、共36分）

每小题给出的四个选项中，只有一个是正确的，选对的得3分，选错的、不选的，都得0分。

1．下面哪一个是力的单位？

A．千克 B．牛顿 C．帕斯卡 D．焦耳

2．“月亮在白莲花般的云朵里穿行”这句歌词，从运动和静止的相对性的角度来看是说

A．以云彩为参照物，月亮是运动的

B．以月亮为参照物，云彩是运动的

C．以地面为参照物，云彩是运动的

D、以地面为参照物，月亮是运动的

3． 一束光从空气中斜射入水中，在水面反生反射和折射，下面哪一个光路图是正确的？

4．下列哪一种物态变化过程需要放热？

A．汽化 B．升华 C．凝固 D．蒸发

5．下列电路图中，属于并联电路的是

6．如图3所示，一个人用一个定滑轮匀速提起一个重物，人所用的拉力是F，则下面哪一对力是相互平衡的？

A．定滑轮所受的重力和绳子b对定滑轮向上的拉力

B．绳子a对重物向上的拉力和重物对绳子a向下的拉力

C．绳子a对重物向上的拉力和重物所受的重力

D．重物对绳子a向下的拉力和人对绳子向下的拉力

7．下列关于超声波的说法中，正确的是

A．超声波的频率很低 B．超声波的传播不需要介质　

C．人的听觉可以感受超声波 D．医生利用超声振动击碎人体内的结石

8．将一个重4N的物体挂在弹簧测力计下面，然后将物体浸没在重6N的水中，这时弹簧测力计的示数为3N，则物体所受的浮力是

A．6N B．3N C．2N D．1N

9．下列事例中哪一个是用热传递的方式改变物体的内能？

A．锯木头时锯条发热 B．汽油机的做功冲程

C．冬天用热水袋取暖 D．用打气筒打气时筒壁发热

10．如图4所示，导体ab处于蹄形磁铁的磁场中，下列哪种情况下电流表发生偏转？（ ）

A．导体ab向左运动或向上运动

B．导体ab向右运动或向下运动

C．导体ab向左运动或向右运动

D．导体ab向下运动或向上运动

11．有两个额定功率相同的灯泡，把它们接在电路中时

A．两个灯泡的实际功率一定相同

B．只有把它们并联起来时实际功率才相同

C．只有把它们串联起来时实际功率才相同

D．把它们分别接在额定电压的电路中时实际功率才相同

12．如图所示的电路，电源电压一定，开关S₁闭合，S₂断开，如果使电流表和电压表的示数均增大，则下列操作一定可行的是

A．滑动变阻器的滑片P不动，闭合开关S₂

B．滑动变阻器的滑片P不动，断开开关S₁

C．滑动变阻器的滑片P向右移

D．滑动变阻器的滑片P向左移

第二部分 非选择题（共64分）

注意事项：

必须用黑色字迹的钢笔或签字笔把答案直接写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上，在本试卷上作答无效。

二．填空题（每小题4分，共16分）

13．（1）请写出下面物态变化的名称：广州春季的“回南天”，地板上湿漉漉的，这是属于 　现象；一夜北风过后地面变干了，这是属于 　现象。

（2）质量是200g的水，温度升高50℃，吸收的热量是 　(水的比热容是4.2×10³J/(kg?℃)）。

14．在探究“凸透镜成像规律”的实验中，所用凸透镜的焦距是10cm，用米尺在水平桌面上画一直线并标明刻度，将点燃的蜡烛、透镜、光屏放在这条直线上如图6所示。

将蜡烛和透镜固定在图6所示的位置，左右移动光屏始终看不到烛焰在光屏上成像，原因可能是 　 。重新调整后，保持蜡烛和透镜在原来图6的位置，移动光屏到适当的位置，可以在光屏上得到烛焰 　（填“正立”或“倒立”）、 （填“放大”或“缩小”）的实像。

要使烛焰在光屏上所成的像变大，应 （填“增大”或“减小”）蜡烛到透镜的距离，再增大光屏到透镜的距离。

15．一个人用一个动滑轮将一重600N的货物匀速提高2m，如果不计动滑轮重及摩擦，人所用的拉力大小是 ，实际上人所用的拉力是375N，那么有用功是 ，总功是 ，机械效率是 　。

16．根据右表数据，安装家庭电路选用导线材料时，应选用铜导线，这是因为在电路中铜导线电阻较 ，产生的热量较 ；如果要制作一个滑动变阻器，选择电阻线的材料时，应选用 　材料的电阻线。

三．作图题（每小题3分，共9分）

17．重300N的大木箱放在水平地面上，如图7所示，试用力的示意图表示地面对它的支持力F。

18．如图8所示，发光点S发出的一条光线入射到平面镜上的A点，试在图中作出入射光线的反射光线，并在图中标出发光点S在平面镜中所成的虚像S′。如果入射光线与平面镜的夹角是30°，那么反射角是 。

19．图9是未画出绕线的通电螺线管，螺线管旁边有一个小磁针，其稳定指向如图所示，请画出螺线管的绕线方法。

四．计算题（20题7分，21题8分，共15分）

20．有一个灯泡L₁，上面标着“6V 3W”字样，求：

（1）灯泡L₁正常发光时通过的电流是多少？灯丝的电阻是多少？

（2）如果将灯泡L₁和另一个灯泡L₂串联在9V的电源两端，要使两灯泡都正常发光，灯泡L₂的额定电压和额定功率分别是多少？

21．某型号小轿车油箱的容积是60升，所用的燃料是密度为0.71×10³kg/m³的汽油。

（1）该车油箱最多能装多少kg的汽油？

（2）如果该车的总质量是1500kg，4个车轮的轮胎对地面的压强都是2×10⁵Pa，求车的总重量是多少？车与地面接触的总面积是多少(g取10N/kg)？

（3）该车以20m/s的速度匀速行驶100km时消耗的燃料是5kg，如果汽油的热值是4.6×10⁷J/kg，汽车发动机的输出功率是12kW，求有用功和发动机的热机效率分别是多少（保留两位有效数字）？

五．问答题（5分）

22．某电能表的表面上标有“600revs/kW?h”，是表示什么意思？小林同学观察家中的电能表时发现电能表上的转盘的转动突然加快，这表示家中的用电情况发生了什么变化？

六．实验探究题（23题和24题各6分，25题7分，共19分）

23．图10是测定额定电压是2.5V的小灯泡额定功率的实验器材（小灯泡的额定功率不大于1.5W）。

（1）请你在图中用笔划线代替导线把电路连接完整，注意连线不要交叉。

（2）实际连接电路时，开关应处于 状态。

（3）闭合开关后，调节滑动变阻器，使电压表的示数为 。这时电流表的示数如图11所示，电流表的示数为 ，小灯泡的额定功率为 。

24．（1）图12中的寒暑表的温度测量范围是 　，读数是 　。

（2）某同学用温度计测量热水的温度时如图13所示，指出其操作错误的地方： 　 。

（3）某人在某地方做探究水沸腾的实验，下面表格中记录了加热水到沸腾过程的温度，从表中的数据可看出水沸腾时的特点是 　，实验中水沸腾的温度低于100℃，则估计实验的地点在 　的地方。

25．请用指定的器材设计两个小实验。所用的器材包括图14的物品，另外还提供足够的水。要求写出实验的操作方法、实验现象、从实验得出的结论或实验要验证的结论（可画图并配文字说明）。

实验一： 　 。

实验二： 　 。

2006年白云区初三物理综合测试（一）参考答案及评分意见

一．选择题（每小题3分，共36分）

二．填空题（每小题4分，共16分）

13．（1）液化 蒸发 　（2）4.2×10⁴J

14．蜡烛、透镜和光屏不在同一高度 倒立 　缩小 减小

15．300N 　1200J 1500J 80%

16．小 小 　镍铬合金

三．作图题（每小题3分，共9分）

17． 18．反射角是60° 19．

四．（计算题20题7分，21题8分，共15分）

20．

（1）（2分） （2分）

（2）因为串联U₂=U-U₁=9V-6V=3V(1分) I₁=I₂=0.5A（1分）

（1分）

21．

（1）（2分）

（2）（1分）

（1分）

（3）（1分）　

（1分）

（1分）

发动机的效率（1分）

五．问答题（5分）

600revs/kW?h表示每消耗1kW?h的电能转盘转过600转（3分），电能表转盘转动加快说明家中消耗电能的总功率增大（2分）。

六．实验探究题（23题和24题各6分，25题7分，共19分）

23．

（1）图占2分

（2）断开（1分）

（3）2.5V （1分）　0.48A （1分）　1.2W（1分）

24．

（1）-20℃到50℃（2分）

23℃（1分）

（2）温度计的玻璃泡碰到容器壁（1分）

（3）温度不变（1分） 　海拔较高的地方（1分）

25．（答对一个给4分，其中实验操作占1分或2分，现象和结论各占1分）

答案1：先将玻璃杯装满水，再用厚纸盖杯口，两手将盖厚纸的杯倒过来使杯口向下，松开厚纸，厚纸不会掉下来，说明大气压存在。

答案2：用手拿薄纸，沿纸上表面吹气，纸向吹气的一边靠拢，说明空气流速越快，压强越小。

答案3：将玻璃杯压在水平放置的薄纸上，突然用力沿水平方向将纸拉出，玻璃杯基本不动，说明玻璃杯有惯性。

答案4：拿着装水的玻璃杯可以将水泼出，说明水有惯性。