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！

一保洁工人，要清洗一高楼的外墙，他使用了如图所示的装置进行升降，已知吊篮的质量为m₁，保洁器材的质量为m₂，动滑轮的质量为m₃，人对绳的拉力为F，吊篮在拉力的作用下1min匀速上升了h．（不计绳和滑轮之间的摩擦，绳子的承重力足够大）
请你回答下列问题：
（1）请你画出保洁工人所受力的示意图．
（2）拉力F做功的功率是多大？
（3）滑轮组的机械效率是多大？
（4）保洁工人最多可以拉起______的保洁器材．
（5）保洁工人在擦桌子的时候，不小心将水洒在桌子上，他拿出了一张信纸去擦，结果没有擦干；他的同事拿出一张餐巾纸去擦，立刻将水擦干．
根据上述情景，请你和保洁工人一起提出一个物理探究课题，并完成如下探究报告．
探究课题：______
猜想假设：______
设计实验：
主要器材：______
实验装置或说明（可画图说明）：
实验步骤设计：
进行实验：实验表格设计：
现象预测：
反思：
（6）在本次实验设计中你是如何采用物理学的研究方法解决有关问题的？请你举出一例说明．______
（7）你认为在本次实验中，能够影响实验效果的主要因素是______．
（8）除了这一探究课题之外，你认为还有什么可探究的内容？请你写出任意一条，并简要说明如何进行探究实验，以及探究实验中可能会出现的现象．
课题：______
探究方案：
小明在学习了液体压强后，知道液体压强与液体的密度有关．他想能否用液体压强计来比较两种液体的密度大小呢？请你帮助小明将液体压强计改造成可以用来比较液体密度的装置．说明你的改造过程和新仪器的使用方法．
减少环境污染 生命拒绝噪音
城市噪声污染早已成为城市环境的一大公害．国外早就出现了“噪音病“一词，世界卫生组织最近进行的全世界噪声污染调查认为，噪声污染已经成为影响人们身体健康和生活质量的严重问题．
在我们这座城市中，噪声可谓无孔不入．近年来城市机动车辆的剧增已成为城市的主要噪声源．来自机动车、飞机、火车等交通工具的噪声是流动的，干扰范围大，而建筑施工现场的噪声污染虽然相对“静止”，但噪声的强度和持续性更加令人难以忍受．因为建筑施工现场的噪声一般在90分贝以上，最高达到130分贝．
与交通和建筑施工噪声相比，来自于室内的生活噪声往往容易被忽略．家庭中的电视机、风扇、电脑、洗衣机所产生的噪声可达到50至70分贝，电冰箱为34至45分贝．
世界卫生组织研究表明，当室内的持续噪音污染超过30分贝时，人的正常睡眠就会受到干扰，而持续生活在70分贝以上的噪音环境中，人的听力及身体健康都会受到影响．
噪声对人体健康的危害是多方面的．容易受到关注的是对听力的损害，引起耳部不适，如耳鸣、耳痛和听力下降．若在80分贝以上的噪音环境中生活，造成耳聋者可达50%．
除此之外，噪声还可损伤心血管、神经系统等．长期在噪声中，特别是夜间噪音中生活的冠心病患者，心肌梗塞的发病率会增加．噪声还可导致女性生理机能紊乱、月经失调、流产率增加等．噪声的心理效应多反映在噪声影响人的休息、睡眠和工作，从而使人感到烦躁、萎靡不振，影响工作效率．
对于正处于生长发育阶段的婴幼儿来说，噪声危害尤其明显．经常处在嘈杂环境中的婴儿不仅听力受到损伤，智力发展也会受到影响．
请你仔细阅读上面的文章，并回答下列问题：
（9）从环保意义上讲______叫做噪声．
（10）家庭中有噪声吗？请你举出来源于室内的生活噪声2例．
（11）丽丽家有一台电冰箱，当压缩机进行工作时会发出非常大的声音．到了晚上，这个声音会更加的明显．冰箱发出来的这种声音对丽丽会产生什么样的危害？如何能尽可能的减小这种危害，说出你的方法和理由．
（12）丽丽发现每次下雪后，周围环境会变得非常的安静．通过查阅相关的资料，她知道由于刚下的雪非常的松软，声音“钻”进雪里后经过多次反射，就可以将能量消耗，“钻”出雪的声音就会变得非常的小．请你根据丽丽的发现，提出一个有效治理城市噪声的方案．并且利用身边常见的用品来验证这种方案的可行性．