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力矩的平衡
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如图所示，一自行车上连接踏脚板的连杆长R1，由踏脚板带动半径为r1的大齿盘，通过链条与半径为r2的后轮齿盘连接，带动半径为R2的后轮转动．（1）设自行车在水平路面上匀速行过时
网友投稿 2022-10-24 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，一自行车上连接踏脚板的连杆长R
1
，由踏脚板带动半径为r
1
的大齿盘，通过链条与半径为r
2
的后轮齿盘连接，带动半径为R
2
的后轮转动．
（1）设自行车在水平路面上匀速行过时，受到的平均阻力为f，人蹬踏脚板的平均作用力为F，链条中的张力为T，地面对后轮的静摩擦力为f
s
，通过观察，写出传动系统中有几个转动轴，分别写出对应的力矩平衡表达式；
（2）设R
1
=20厘米，R
2
=33厘米，踏脚大齿盘与后轮齿盘的齿数分别为48和24，计算人蹬踏脚板的平均作用力与平均阻力之比；
（3）自行车传动系统可简化为一个等效杠杆．以R
1
为一力臂，在右框中画出这一杠杆示意图，标出支点，力臂尺寸和作用力方向．
◎ 答案
（1）自行车传动系统中有2个转动轴．
对踏脚齿盘中心的转动轴可列出：FR
1
=Tr
1
①
对后轮的转动轴可列出：Tr
2
=f
s
R
2
②
（2）由 FR
1
=Tr
1
Tr
2
=f
s
R
2
及 f
s
=f ③
可得
F
R
1
f
R
2
=
r
1
r
2
=
48
24
=2 ④
故
F
f
=2
R
2
R
1
=
2×33
20
=3.3 ⑤
（3）如图所示．
答：
（1）传动系统中有2个转动轴，对应的力矩平衡表达式分别是FR
1
=Tr
1
和Tr
2
=f
s
R
2
（2）人蹬踏脚板的平均作用力与平均阻力之比为3.3．
（3）杠杆示意图如图．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，一自行车上连接踏脚板的连杆长R1，由踏脚板带动半径为r1的大齿盘，通过链条与半径为r2的后轮齿盘连接，带动半径为R2的后轮转动．（1）设自行车在水平路面上匀速行过时…”主要考查了你对 【力矩的平衡】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202210/326804.html
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