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  1. 自行车链子是如何运转的?
  2. 为什么圆滚动时,圆心一直在一条线上运动?
  3. 为什么车轮可以滚?

自行车链子是如何运转的?

你是问自行车链条是如何运动的吗?自行车的原理是通过人的脚对脚蹬施加力,从而通过曲柄带动链轮的转动,链轮又通过链条带动飞轮的转动,飞轮进而后轮转动。

由于后轮与地面的摩擦力,使得后轮与地面不会相对滑动,而后轮在地面上滚动,整个车子就运动起来了。通过对自行车的仔细的受力与动力学分析可以发现,对于自行车来说,匀速运动是不存在的。就拿前轮来分析,由于轮子的对称性,前轮的质心在它的中心,而在运动中,自行车前轮必然会受到地面的阻力,这个力不过前轮的中心,也就是不过前轮的质心,而车架通过前轴对前轮的力必然会过质心,这样一来,前论受到的合外力矩必然不会为0,前轮不会匀速的转动。骑自行车的时候,脚也不是一直都在用力蹬脚蹬,当脚用力蹬脚蹬时,车子就会加速,当不太用力时,车子又会减速,实际的骑自行车的过程就是交替地加速减速。

什么圆滚动时,圆心一直在一条线上运动?

首先呢,在高中课内阶段,我们应该把话说清楚,是合力指向圆心的那一部分是向心力。

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其次,向心力里可不可以有“某个力的分力”存在呢?答案当然是可以的,比如竖直面内用绳子拴住一个球做圆周运动,其中向心力里就包含有重力的分力。

最后,为什么题主会产生疑惑呢,是因为在高中阶段,很多时候我们处理的都是匀速圆周运动,这种运动的线速度大小不会改变,所以只会改变运动方向,因此合力方向与速度方向一直垂直,故合力指向圆心。所以老师可能说的时候就省事,把向心力直接说成是合力了。实际上合力完全与向心力对等只在匀速圆周的情况下适用,其他时候,向心力只是合力的一个分量罢了。

为什么车轮可以滚?

从物理角度,圆形滚动,重心不变,不考虑摩擦力外力不需要做功,因此滚动最省力,其他形状不具备重心不变的特性(有一种特殊形状也是重心不变的),因此最适合滚动。

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汽车发动机四个冲程(吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程),做功冲程对外做功,通过齿轮传动,使车轮转动。在车轮转动的过程中,看上去车轮是向前滚的,其实车轮在驱动力的作用下相对地面有向后运动的趋势,从而地面对车轮施加向前的摩擦力,由于车轮摩擦系数很大,发生相对滑动不容易,所以车轮就向前滚。

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标签: 车轮 前轮 滚动