题霸题霸学习平台
← 返回公开题库
九年级物理填空题一般
题目
阅读短文,回答问题.
变速自行车图甲中的变速自行车在选择不同的挡位时,链条会调整到相应挡位的后齿轮上.低挡位时,链条调整到半径较大的后齿轮上;高挡位时,链条调整到半径较小的后齿轮上.
前齿轮、曲柄和脚踏板构成一个杠杆结构,动力是人给脚踏板的蹬力,阻力是链条对前齿轮的拉力,动力臂是曲柄的长度(前齿轮的轴心到脚踏板的距离),阻力臂是前齿轮半径.前齿轮后齿轮和后车轮构成另一个杠杆结构,动力是链条对后齿轮的拉力,阻力是地面给后车轮的阻力,动力臂是后齿轮半径,阻力臂是后车轮半径.
骑行车时,踩脚踏板一圈,前齿轮跟着转动一圈,带动链条转动的长度为前齿轮的周长;链条带动后齿轮转动,后齿轮的半径越小,它转的圈数就越多;后齿轮又带动后车轮转动,它们转动的圈数保持一致.因此,后齿轮越小,脚踩一圈,后车轮转动的圈数越多,即自行车前进的距离越长.
在爬坡时自行车受到的阻力较大,而在下坡时自行车受到的阻力较小,为了达到更好的骑行体验,变速自行车可以通过调节不同的"挡位"来应对不同的路面情况.

(1)(1)相同情况下,曲柄长度较______时,骑车人会感到更省力.
(2)(2)持续匀速蹬踏变速系统如甲图所示的自行车时,在相同时间内______.
AA.链条和脚踏板转过的长度总是相等的
BB.链条和后车轮转过的长度总是相等的
CC.后车轮转动圈数大于脚踏板转动圈数
DD.前齿轮转动圈数等于后齿轮转动圈数
(3)(3)为了在平整的路面上骑得快些,应将链条切换至半径较______的后齿轮上.
(4)(4)自行车在水平路面上行驶时,后车轮受到地面阻力为40N40N,后车轮半径约为40cm40cm,链条切换在半径为8cm8cm的后齿轮上,前齿轮半径为12cm12cm,曲柄的长度为24cm24cm.则该自行车匀速行驶时,人蹬车的力至少应为______NN.
(5)(5)图乙为某变速自行车驱动系统,前后各有33个齿轮组成.前面较小的两个齿轮和后面较大的两个齿轮分别相同,该自行车最多具有______种不同的挡位骑行体验.
知识点:轮轴及其他常见简单机械章节:第3章 能量的转化与守恒 / 3.4 简单机械

答案与解析

答案

(1)相同情况下,曲柄长度较长时,骑车人会感到更省力,前齿轮盘及曲柄可看作轮轴,本质上是杠杆,曲柄长度越长,相当于动力臂越长,动力臂越长越省力。
(2)AB(2)AB.链条和脚踏板转过的长度不相等,链条和前齿轮及后齿轮经过的长度相等,小于脚踏板转过的长度,链条转过的长度也小于后轮转过的长度,故ABAB错误;
CDCD.前齿轮半径大于后齿轮半径,前齿轮及后齿轮经过的长度相等,前齿轮转动的圈数小于后齿轮转动的圈数,故后车轮转动圈数大于脚踏板转动圈数,故CC正确,DD错误。
故选:CC
(3)(3)前后齿轮转过的长度相同,后齿轮半径越小,转过的圈数越多,带动后车轮在相同时间内转的圈数越多,故越快。
(4)(4)后齿轮链条的拉力F1F_{1},即链条的拉力为:
F1=F2L2L1=40N×40cm8cm=200N{F}_{1}=\frac{{F}_{2}{L}_{2}}{{L}_{1}}=\frac{40N×40cm}{8cm}=200N
前轮链条拉力对应力臂L\’2=12cm{L\’}_{2}=12cm、人蹬车对应的力臂L\’1=24cm{L\’}_{1}=24cm
F1L\’2=FL\’1F_{1}{L\’}_{2}=FL\’_{1}得人蹬车的力:
F=F1L\’2L\’1=200N×12cm24cm=100NF=\frac{{F}_{1}{L}\’_{2}}{{L}\’_{1}}=\frac{200N×12cm}{24cm}=100N,即人的蹬力至少为100N100N
(5)(5)搭配组合数为3×3=93\times 3=9,但前面两个较小的和后面两个较大的相同,故应有88种挡位。
故答案为:(1)长;(2)C\left(2\right)C(3)\left(3\right)小;(4)100\left(4\right)100(5)8\left(5\right)8

解析

(1)相同情况下,曲柄长度较长时,骑车人会感到更省力,前齿轮盘及曲柄可看作轮轴,本质上是杠杆,曲柄长度越长,相当于动力臂越长,动力臂越长越省力。
(2)AB(2)AB.链条和脚踏板转过的长度不相等,链条和前齿轮及后齿轮经过的长度相等,小于脚踏板转过的长度,链条转过的长度也小于后轮转过的长度,故ABAB错误;
CDCD.前齿轮半径大于后齿轮半径,前齿轮及后齿轮经过的长度相等,前齿轮转动的圈数小于后齿轮转动的圈数,故后车轮转动圈数大于脚踏板转动圈数,故CC正确,DD错误。
故选:CC
(3)(3)前后齿轮转过的长度相同,后齿轮半径越小,转过的圈数越多,带动后车轮在相同时间内转的圈数越多,故越快。
(4)(4)后齿轮链条的拉力F1F_{1},即链条的拉力为:
F1=F2L2L1=40N×40cm8cm=200N{F}_{1}=\frac{{F}_{2}{L}_{2}}{{L}_{1}}=\frac{40N×40cm}{8cm}=200N
前轮链条拉力对应力臂L\’2=12cm{L\’}_{2}=12cm、人蹬车对应的力臂L\’1=24cm{L\’}_{1}=24cm
F1L\’2=FL\’1F_{1}{L\’}_{2}=FL\’_{1}得人蹬车的力:
F=F1L\’2L\’1=200N×12cm24cm=100NF=\frac{{F}_{1}{L}\’_{2}}{{L}\’_{1}}=\frac{200N×12cm}{24cm}=100N,即人的蹬力至少为100N100N
(5)(5)搭配组合数为3×3=93\times 3=9,但前面两个较小的和后面两个较大的相同,故应有88种挡位。
故答案为:(1)长;(2)C\left(2\right)C(3)\left(3\right)小;(4)100\left(4\right)100(5)8\left(5\right)8

自由组卷

围绕这道题再组一份练习 →

完整试卷

浏览同年级试卷结构 →