某同学骑自行车沿一倾角为θ的斜坡匀速向下行驶时,恰好可以不踩踏板;现在他从斜坡坡底匀速向上行驶,在其蹬踩踏板N圈时回到坡顶(设不间断地匀速蹬),所用的时间为t,已知自行车和人的总质量为m,轮盘的半径为R1,飞轮的半径为R2,车后轮的半径为R3,重力加速度为g,在上坡、下坡过程中,斜坡及空气作用于自行车与人的阻力大小相等,车轮与坡面接触处都无滑动,不计自行车各部件的热损耗等.求:
(1)斜坡及空气作用于自行车与人的阻力大小f;
(2)斜坡的长度L;
(3)该同学沿斜坡向上匀速行驶过程中消耗的功率P.
(1) mgsinθ;(2) ; (3)
【解析】
解:(1)下坡时不踩踏板,自行车匀速行驶,合外力为零
根据平衡条件则有: ①
(2)车轮转动一周,自行车前进的距离为: ②
轮盘与飞轮用链条连结,边缘上的线速度相同,有: ③
④
⑤
后轮与飞轮转数相同,故有: ⑥
由②③④⑤⑥解得: ⑦
(3)自行车沿斜坡匀速向上行驶过程有: ⑧
⑨
由①⑦⑧⑨解得:
圆周运动的定义:
做圆周运动的物体,在任意相同的时间内通过的弧长都相等。在任意相同的时间内物体与圆心的连线转过的角度都相等。
匀速圆周运动的特性:
(1)运动特点:线速度的大小不变,方向时刻改变。
(2)受力特点:合外力全部提供向心力。
(3)运动性质:有雨加速度的方向时刻变化,所以匀速圆周运动是非匀变速运动。
物体做匀速圆周运动的条件:
合外力大小不变,方向始终与速度方向垂直且指向圆心。
登录并加入会员可无限制查看知识点解析