浅谈自行车中的力学
浅谈自行车中的力学
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论文题目：
浅谈自行车中的力学知识
单位：周口市十九中
姓名：王学伟
电话：
浅谈自行车中力学知识
初中生刚接触物理知识，课程内容要紧贴现实生活，生产实际。平时的教学中要注意培养学生把所学的物理知识应用于分析社会生活中的实际问题的能力，促进学生对物理知识的掌握和学习水平的提高。
自行车是我们日常生活中一种普遍的交通工具，它结构简单，价格低廉，方便实用，为每一位同学所熟悉。然而，在一辆普通的自行车中，却涉及到很多初中物理力学知识。以此为切入点，如果运用得当，对同学们力学知识的掌握和学习兴趣的培养非常有帮助。下面来简单谈一下自行车中的物理知识。
一、摩擦力方面
1、自行车的行驶：紧蹬自行车前进时，后轮受到的摩擦力方向向前，是自行车前进的动力，前轮受到的摩擦力方向向后，是自行车前进的阻力；自行车靠惯性前进时，前后轮受到的摩擦力方向均向后，这两个力均是自行车前进的阻力。
2、增大摩擦力：
a.自行车车轮胎、车把套、脚踏板以及刹车块处均刻有一些花纹，增大接触面粗糙程度．增大摩擦力。
b.刹车时，需要纂紧刹车把，以增大刹车块与车圈之间的压力，从而增大摩擦力。
3、减少摩擦力：
a. 所有车轴处均有滚珠，变滑动摩擦为滚动摩擦，来减小摩擦，转动方便。
b. 车轴处经常上一些润滑油，在接触面间形成一层油膜以使接触面分离度，来减小摩擦力。
二、压强方面
1、自行车车胎上刻有载重量。如车载重过量，则车胎受到压强太大而被压破。一般情况下，充足气的自行车轮胎着地面积大约为S=2×10cm×5cm=100cm2，当一普通的成年人骑自行车前进时，自行车对地面的压力大约为F=(500N+150N)=650N，可以计算出自行车对地面的压强约为×106Pa．
2、坐垫呈马鞍形，它能够增大坐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。
3、在车轴拧螺母处要加一个垫圈，来增大受力面积，以减小压强。
4、自行车的脚踏板做得扁而平，来增大受力面积，以减小它对脚的压强。
5、自行车的内胎要充够足量的气体，在气体的体积、温度一定时，气体的质量越大，压强越大。
6、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。
三、惯性方面
1、当人骑自行车前进时，停止蹬自行车后，自行车仍然向前走，是由于它有惯性。
2、质量越大惯性越大，运动状态不易改变，因此自行车不宜超载以免影响制动，发生事故。
3、快速行驶的自行车，如果突然把前轮刹住，后轮会跳起来。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。
4、自行车装载物品要固定牢固，以免由于惯性而移位或损坏。
四、机械方面
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。
C、车铃扳手：费力杠杆，作用是拨动小锤敲响铃声。
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）。
D、脚蹬与与脚蹬轴：组成省力轮轴（脚蹬半径大于周半径）。
五、功和机械能的知识的运用
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、当人骑自行车下坡时，速度越来越快，是由于下坡时人和自行车的重力势能转化为人和自行车的动能。
3、当人骑自行车上坡之前要紧蹬几下，目的是增大速度，来增大人和自行车的动能，这样上坡时动能转化为重力势能，能上得更高一些。
4、自行车的车支架上挂有一个弹簧，在它弹起时，弹簧的弹性势能转化为动能，车支架自动弹起。
5、自行车在不平的路面骑行时，车坐下被压缩的弹簧产生弹力，弹簧的弹性势能转化为动能，弹簧起到减震作用。
陶行知先生指出“生活即教育”、“为生活而教育”。他认为教育起源于生活，生活是教育的中心，脱离生活的教学就使学生失去主动性学习的心理基础。通过对自行车的研究让学生在课堂上回忆生活，体验生活，感受生活，达到快乐学习新知识的目的。
山地车知识普及
山地车知识普及 山地车，英文名叫“mountain bike”，缩写为MTB。起源于美国，是美国青年为了寻求刺激，在摩托车比赛的越野场地上驾驶自行车进行花样比赛而派生发展起来的车型。最早骑山地自行车进行越野的，是一位美国加利福尼亚大学的学生斯科特(James Finley Scott)，他是第一位将普通自行车改装成山地车式样的人。以后越野运动逐渐在欧美流行，并形成赛事。1990年国际自行车联盟承认这项运动，1991年首次举行世界杯赛。 山地车的特点是专门为越野(丘陵,小径,原野及砂土碎石道等)行走而设计的自行车，其主要特征是：宽胎，直把，有前后的减震，骑行较舒适。宽而多齿的轮胎提供抓地力，有减震器吸收冲击。近些年来前减震的应用成为标准，前后减震的车辆越来越普及。一些山地车开始使用副把，但角度上扬的把横却成为了时尚。 山地车，具有刚度大，行走灵活等特点，骑行时不必选择道路，无论街巷漫游还是休闲代步都获得了广泛的好评，骑车者可以在各种路面环境上尽情地享受舒适的骑行乐趣。 山地车，因其坚固、粗犷、新颖的外型、缤纷夺目的色彩、优越的骑行性能，很快成为都市青年追求的时尚。 山地车，各种部件均不同于普通自行车，具有缓冲作用、抗震性能好的轮胎，牢固结实、材料钢度大的车架，不易疲劳的手把以及即使在陡峻的坡道上也能够畅快地骑行的变速器等，都使山地车更加适合与爬山越野、郊游旅行。 山地车，车速一般有10速，12速，15速，18速，21速，24速以及27速。正确运用变速器，能应付平路，上下坡，土路，顶风等复杂路况和气候，比普通自行车快速省力得多。长途骑行，应适时变换调速器，充分发挥山地车的特长。一般来说，应以脚下略感有力为宜，若觉得有点“空”，就应马上换高速比；相反，若感有些吃力，就应及时换成低速比。 如若是能略知一二修理技术，骑上山地车的感觉简直就象个国王，在我们这个以自行车作为主要交通工具的国度里，山地车可算是当之无愧的旅游大哥大。 山地车的分类 1.普通越野XC(Cross Country) 50%上坡、50%下坡：用于普通的山地越野，也是山地车中最轻便最实用的车型，因强度适中，可以追求轻量化。 2.双人竞速DS(Dual Slalom) 70%上坡、30%下坡：适合竞赛级的高强度越野，但造价过高，都在万元左右。 3.自由骑FR (Free Ride) 40%上坡、60%下坡：野地丛林里玩，也可以飞台阶，高强度要求，部分装备接近DH。4.飞跃DJ (Dirt Jumping) 30%上坡、70%下坡：飞土包的车，腾越空中，需要很重的高强度车架，前*也不便宜。5.速降DH (Down Hill) 0%上坡、100%下坡：从山顶以60公里/时的速度冲下，拥有巨长的双肩前*，超高强度要求，一般造价在3-5万元左右，重心后移，不适合爬坡；又因重量过重，不适合一般的骑行越野。 山地车部件及选购 1.车架
自行车中的物理知识
自行车涉及了许多物理知识，现归纳如下： 声的现象： 自行车车铃的把手经过手的拨动，带动了齿轮，齿轮使带有弹簧锤的轴旋转起来，弹簧锤敲打铃盖，车铃就叮铃响。拨动自行车的车铃能发声，是因为振动的物体能发声，用手按住铃盖，铃声振动停止。 光的现象： 自行车的尾灯的反射面由很多红色的立方体直角组，可以把照在尾灯上的光向各个方向反射，使车后各个方向上的人均能看到红色的光，以防止交通事故的发生。 摩擦的现象： 1．车的前轴、中轴、后轴上装有滚动轴承及润滑油，车轮是圆形的，是为了减少摩擦。 2．车外胎、把手塑料套和脚踏板上都刻有花纹，车的把手上有凹槽，是为了增大接触面的粗糙程度来增大摩擦。 3．若车铃不响，是因为轴与齿轮之间的咬合部分太涩了，加几滴油润滑，减小摩擦。 4．车把的塑料套紧套在车把套上，是为了增大与车把套的压力来增大摩擦。 5．刹车时，应用力捏车闸，是为了增大压力来增大摩擦。 6．旋紧自行车各种紧固螺丝，是为了增大压力来增大摩擦。 7．自行车的前轮为从动轮，摩擦力的方向向后，与运动的方向相反。后轮为主动轮，摩擦力的方向向前，与车运动的方向相同。紧急刹车时，轮子与地面的摩擦属于滑动摩擦。 压强的现象： 1．自行车的坐垫呈马鞍型，它能够增大坐垫与人体的接触面积，以减小臀部的压强。 2．脚蹬板很宽，也是为了增大与脚的接触面积，以减小脚部的压强。 3．用橡胶制成的车胎并且打足气，是为了通过减轻压力来减小对地面的压强，同时通过弹力的作用可起缓冲作用。 4．给车胎打气时，越打越费力，车胎越硬，是因为越打里面的气体越多，里面的压强越大。 杠杆的现象： 1．控制前轮转向的杠杆──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运动方向和平衡。 2．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比较大的压力压到车轮的钢圈上。 3．支持人重和货重的杠杆──三角杠、货架、前叉、后三角杠：用以形成车重和承重。 4．中轴上的脚蹬和花盘齿轮：组成省力轮轴，因为脚蹬半径大于花盘齿轮的半径。 5．自行车手把与前叉轴：组成省力轮轴，因为手握把外的半径大于前叉轴的半径。 6．自行车后轴上的齿轮和后轮：组成费力轮轴，因为齿轮的半径小于后轮的半径。 电的现象： 自行车前轮旁边的照明灯能发光，因为内部有旋转磁极式发电机，圆形磁体的轴与前轮摩擦转动而产生感应电流。电流通过小灯泡的灯丝而发光，把小灯泡放在凹面镜的焦点处，起到会聚作用，增加灯的亮度。 热的问题： 1．夏天，将自行车车胎中的气打得足足的，若停在烈日下，车胎会爆裂。因为在烈日下，车胎内的气温升高，压强增大，当压强增大到超过车胎所能承受的最大压强时，车胎会爆裂。 2．用打气筒给自行车车胎打气时，不一会儿气筒壁就会热起来，是因为打气筒的活塞压缩气体做功，气体内能增加，气体内能传给筒壁，使筒壁温度升高。同时打气过程也是克服活塞和筒壁摩擦力做功过程，也使筒壁内能增加，温度升高。
香蕉球的力学原理论文作业
百度文库- 让每个人平等地提升自我 常州大学 毕业设计（论文） （2010届） 题目从流体力学角度解释香蕉球 学生赵会 学号 学院（机械工程学院）专业班级（过程装备与控制工程101） 校内指导教师（袁惠新） 二○一三年六月
从流体力学角度分析“香蕉球”是怎么回事? 摘要：本篇文章是从流体力学的角度来对香蕉球这项足球技术进行解释和受力分析，完全不同于以往人们对于香蕉球主观感受上的理解，从科学的角度以及笔者个人踢球的真实感受和经历来说明了香蕉球是如何产生的，香蕉球的轨迹为何是弧线，如何踢出香蕉球等相关问题。 关键词：香蕉球伯努利原理流体力学马格努斯效应压强差 Analyse waht is the banana kick by using the hydrodynamics Abstract:This essay is about explain the so called banana kick in will talk about the details of reasons of how exactly the banana kick was produced and the principle of this kind of important of all,the writer will combine his own individual experience thorugh his soccer career and the Bernoulli principle’s vision to give a whole anwser to the question that what is the banana kick and the related questions. Key words:1banana kick 2 the principle of Bernoulli 3 hydrodynamics 4 MagnusEffect 5 pressure difference 1香蕉球是什么？（what is the so called banana kick?） 足球毫无疑问的是世界上最普及的第一大球类运动，也是我个人的一大爱好。我从四五岁便开始接触足球运动，一直踢足球到现在已经过去了16年。在我看来，踢足球最神奇的地方在于你起脚踢球的那一刹那，只需要去跟随感觉，顺其自然的去做就好了，无需多想。在打门的技术中，最令人意想不到和惊叹的便是香蕉球，伴随着一条诡异的弧线划过空中，调入球门的死角，这无疑是球场上最赏心悦目的进球方式了。我们经常可以在足球比赛中看到，多数情况下是在点罚任意球的情况下，面对对方防守队员组成的人墙和和守门员把守的的大门，踢直线球基本上属于无功而返，但如果提香蕉球就会改变比赛的格局，起脚后，皮球先是以一段弧线绕过人墙后，当所有人以为皮球就要飞出底线后，忽然，皮球又改变了方向，并从高处快速下落应声入门，这一切对于视线被人墙遮挡的守门原来说太过于突然，没有足够的反应时间去做出判断，只得眼睁
自行车维修保养基础知识教学提纲
自行车维修保养基础 知识
自行车维修保养知识 一、折叠车 折叠车组成的零配件名称简介： 折叠车架、前叉、T型把、左右刹把、前后刹车线、折叠立管、立管折 叠器、立管折叠器手柄、立管快拆、立管安全勾、车架折叠器、车架折叠器手柄、车架安全勾、中管快拆、鞍座、鞍管、前后夹器、后衣架、前后反光片、前后泥板、前后轮、链条、齿盘、变速器、脚踏、 1、在首次骑行前，一定要确保在自行车技师仔细检查和调试后方可骑乘； 2、在每次骑行前，请确保自行车各折叠机构（竖管折叠器、车架折叠器）及快拆部件处于锁紧状态，以确保您的骑行安全舒适； 3、请按使用说明书正确操作折叠车，在使用过程中您的自行车若出现使用功能上的问题，请到本公司指定维修服务部进行维修，才能享受本公司的保修及售 后服务承诺。 4、折叠自行车作为代步交通工具，请勿用于山地越野，竞速竞技，超载超速骑 行。 折叠：①正常骑行状态！（一台折叠车完全调试锁紧及折叠件正确关闭）。 ②松开中管快拆，逆时针旋转坐垫约45度，将座管插到底并锁紧中管快 拆。 ③将T把调整至适当高度并锁紧立管快拆。 ④旋开立管安全勾，向外扳动立管折叠器手柄至打开状态。 ⑤转动折叠立管上端，将T把折叠至与前轮平行。
⑥向上旋开车架安全勾，向外扳动车架折叠器手柄至打开状态。 ⑦转动车架前端，将车架折叠至前后轮相互平行。 ⑧完成折叠！ 展开：①折叠状态！（一台折叠车完全进箱状态，所有折叠部分全部折叠开） ②旋转车架前端，将前后打开直线状态。 ③压紧折叠器手柄将折叠器锁紧并旋下安全勾。 ④旋转立管将立管竖直。 ⑤压紧立管折叠器手柄将折叠器锁紧并旋转安全勾勾住手柄。 ⑥松开中管快拆，将座杆调至适当高度后再锁紧；松开立管快拆，将T 把调至适当高度后再锁紧。 ⑦完全展开！ 各处的调整 1 、车把的调整 松开立管快拆，即可自由调整车把高度。（敬告：调节时请确保T把安全线勿超过立管端面，以策安全。建议：骑行时将车把高度调至与地面最大距离约1米时，可达到最好的骑行效果）。 2、座垫高度的调整 松开中管快拆，即可自由调整座垫高度。（敬告：调节时请确保坐杆安全线勿超过车架中管端面，以策安全。建议：身体坐在座垫上时，伸直脚到自然状 态，脚底能触到地面为最佳座垫高度）。 3、折叠器间隙的调整 我们的折叠车在出厂前所有折叠器快锁已经预先调节好，然而在使用过
小学科学五年级下册自行车的科学教学设计
青岛版小学科学五年级下册《自行车的科学》教学设计【教学内容】青岛版五年级下册第五单元第二十二课。 【教学目标】 1.能在观察中发现和提出问题，在交流动手中探究并想办法解决问题;能搜集、整理各种信息资料。能对所提出的问题进行科学的解释和比较。 2.知道科学技术是不断发展的；干预大战，大胆设想，勇于改革创新，善于观察，愿意合作与交流。 3.了解自行车的发展史；知道自行车中综合运用了简单机械的原理；了解新型材料在自行车中的运用。 【教学重难点】 教学重点：通过小组合作发现自行车的结构功能及简单的机械原理。 教学难点：会选择适合自己的问题进行研究。 【教具、学具】 教师准备：课件(有关自行车的图片、视频资料)、实验记录表。轻便车、山地车、电力自行车、变速车、折叠自行车各一辆。螺丝刀、钳子、锤子、扳手若干。 学生准备：课前了解自行车的发展史,收集各种自行车的图片资料。 【教学过程】 一、创设情境提出问题 1.教师谈话：今天老师给你们带来了一场精彩的自行车比赛，想看吗？(想！) 2.教师播放自行车比赛视频资料，学生观赏。 3.教师：看到这场比赛你有什么感受? 4.学生交流。 预设： ①这场比赛真激烈呀！ ②想不到自行车能骑这么快！ ③选手们的车技真好呀！ ④想不到自行车骑起来这么灵便？ ……
预设4. 学生发现自行车车身喷漆,车圈镀铬、锌等金属材料不仅能防锈，而且美观。 1.学生汇报交流自己的发现。(车架涂漆是为了防锈美观。) 2.教师引导：除了漆之外还有哪些地方有保护作用?(学生交流：链条、齿轮抹油等。) 3.教师展示课件并提出问题引导学生思考：反光镜、车铃、轮胎等又有什么作用呢？（学生讨论交流：为行驶安全设计。） 此处，教师适时对学生进行自行车行驶安全教育。 3.教师小结：看来，自行车的设计,不但讲究科学美观，还要安全实用。 预设5. 学生发现自行车轮胎表面、橡胶紧套车等表面有花纹，目的是增大摩擦力。 1.学生汇报自己的发现。 2.引出问题让学生思考:车轮设计成圆形，各转动部件加润滑油的目的是什么?引导学生思考交流,理解是减小摩擦。 3.教师小结：设计师对自行车的设计非常科学，增大有益的摩擦，减少有害的摩擦。 （二）了解自行车的发展 教师：真是人多力量大！大家竟然从平平常常的自行车里发现了这么多的科学原理。看来，你们都是爱观察、善动脑筋的好学生。现在，让我们追溯历史，看看自行车又是怎样发展的呢？课前你们一定搜集了许多相关资料。来，与全班同学一起分享吧！ 学生运用多种形式展示自己所搜集的有关自行车发展史的图片、录像或文字资料。 教师:同学们真了不起，自己动手搜集了这么多丰富的资料。我也搜集到一些资料，跟大家一起交流交流好吗？ 课件播放有关自行车发展的历史资料。 让学生观看之后谈感想，激发学生用学到的知识改善生活的热情。
买自行车必须懂基础知识教学内容
买自行车必须懂基础 知识
山地车与公路车的对比和区别 山地车和公路车有什么区别呢？山地车和公路车是两种不同的概念，如果你是喜欢游山玩水的，选择山地。如果喜欢速度对你的刺激，就选择公路。山地外观给人感觉复杂，没有公路给人的感觉简捷流畅，当然有些是不能够看外表的，需要看得是车子的整体效果，尤其是在骑行过程中，才会体会到的。山地车感觉比较稳，舒适，而且操纵性和制动性非常好；公路车的所有设计都是强调速度，因轮胎宽度较窄对路面要求高，湿滑路面容易打滑，灵活性较差。 从外观来看，最明显的区别有两点：一、山地车的胎比较细，山地车比较粗；二、公路车的把手是弯的，双刹；山地车的把手是直的，也有的是羊角架；从功能来看，公路车适合城市道路；山地车适合崎岖不平的道路；最后，公路车一般是27的轮胎，而且轻巧，速度相对较快，山地车一般是26或24的胎，而且相对公路车重一些，所以速度没公路车那么快。 从配件上来说，公路车和山地车的区别表现在： 轮胎：公路车700C相当于28寸，山地是26寸的轮径；山地车的轮胎通常在1.9"以上（特殊赛道下可能会选用1.5"），而公路车的轮胎宽度多在20毫米上下。 车把操控件：山地为了在崎岖山道骑行，追求操控，使用的把比较宽，而公路追求速度，降低风阻，所以车把比较窄。
车架：山地在颠簸路面，考虑的是轻量与艰苦的综合，而公路考虑的重点是踩踏刚性，轻量。公路车通常比较纤细（近年基于空气动力学设计的车架比较粗壮），而山地车比较结实。山地车的车架角度很有讲究，而公路车的角度是差不多的。山地车的车轴比较粗壮，而公路车的车轴比较精致。目前随着制作工艺与高科技材料的运用，两种车架除了基本结构以外已经很难发现有什么相同了。刹车：山地车需要力道大，制动力强，全天候的刹车系统。早的山地车使用吊式刹车系统，后来出现的V型刹车提供了更好的制动性能，现在最好的制动系统是从摩托车引进的盘式制动器，或者说碟刹。公路车除了刹车力道以外，最重要就是轻量。 前叉：山地车的前叉属于山地车一个重要部件，拥有较高的科技含量，性能与舒适都加刚性加轻量的一个结合体，而公路车前叉只是一个属于车架相关的部件而已。 重量：重量对于山地和公路来说很主要的，比赛的时候，山地车可以达到12.5kg，而公路最大限制是10.5kg。车子越重，你所消耗的功也会增加，无形中增加自己的多余消耗。 山地车和公路车的性能区别就在于他们所针对的使用环境来区分的。 山地车适合使用在复杂的环境，这种所谓的复杂环境不一定是高山，也可能是其他复杂的环境，他不求一时的高速，而是综合性能的全程高速，就像你不可能用奔驰轿车去越野一个道理。
高中物理 自行车的力学原理素材 新人教版必修2
自行车的阻力来源 自行车是我们日常生活中极其常见的一种交通工具。中国作为世界上的一个“自行车大国”，与自行车更过着不解的情缘。自行车的出现距今已有百余年的历史。最早的自行车是由法国人西夫拉克发明的，它没有传动系统，靠两脚蹬地向前滑行，最快只能达到时速20公里。后来苏格兰人皮埃尔发明了前轮带脚蹬的自行车。第一辆现代意义的自行车出现在19世纪末的英国，后由传教士带入中国。据统计目前中国有大约七亿辆自行车。骑自行车是当下户外活动的热门交通方式，它不仅有益身心健康，更体现了环保、自然的生活理念。简单的自行车中含有许多的物理知识，我们通过研究自行车来学习更多的物理知识。 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。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，当向前踏动脚踏是，链条带动飞轮向前转动，这时飞轮内齿和千斤相含，飞轮的转动力通过千斤传到芯子，芯子带动后轴和后轮转动，后轮与地面相对向后运动，自行车就前进 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。 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。 把自行车的后轮看成是一个杠杆，轴心是定点，很明显，轴刹的力臂比轮刹的力臂短，所以作用在轮刹上的力可以更轻易使车轮停止转动。但是，轮刹和轮框的接触只有两个面，只能产生两个摩擦力；而轴刹带和车轴的接触面类似于一个3/4优弧，可以产生多个摩擦力。这样，即使是在轴上刹车，也不用担心摩擦力过小而使不了车轮停止转动。 但是，在车速较快时使用轮刹刹车对轮刹伤害很大，因为轮刹刹车时与轮框上的刹车点是相对静止的，车速较大时自行车难以瞬间停下来，轮刹会随刹车点向前运动，容易造成歪曲变形。然而，轮刹却拥有类似与汽车ABS系统的点刹效果，且瞬间制动力好。 综上所述，在车速较慢时使用轮刹，能使自行车在最短时间内停下来，使用轮刹点刹，能使车速在较快的速度下迅速慢下来；而在车速较快时，使用轴刹能使自行车短时间内安稳地停下来，且不会损坏自行车零件。 自行车行进时轮胎与地面的摩擦力如何? 无论什么情况，前轮都是从动轮，摩擦力方向都是向后。 1、加速时，轮速大于车速，后轮是自行车前进的动力，所以后轮是主动轮。在接触面，后轮与地面相对向后运动，所以摩擦力向前，后轮速度大于车速，所以车会做加速运动。 2、减速时（不踩动），后轮的速度小于车速，因此后轮随车的向前运动而转动，所以后轮是从动轮。在接触面，后轮与地面相对向前运动，所以摩擦力方向向后。 3、匀速时，车受力平衡，人踩的力和车轮与地面的摩擦力抵消，车轮与地面相对向后运动，所以摩擦力向前。 为什么自行车的链条会带动后轮转动，而后轮不会带动链条转动？ 当向前踏动脚踏时，链条带动飞轮向前转动，这时飞轮内齿和千斤相含，飞轮的转动力通过千斤传到芯子，芯子带动后轴和后轮转动，自行车就前进了。当停止踏动脚踏板时，链条
自行车的结构和它的力学原理
自行车的结构和它的力学原理 一、课题研究目的 自行车是人们普遍使用的“绿色”交通工具，通过研究自行车上的力学知识，了解自行车的结构，以及每一个零件的作用，使人们更好的认识、利用自行车，让自行车更好的为人类服务。 二、课题操作过程：（简略提纲） 步骤1：了解自行车的具体构造，包括：车架、导向系统、驱动系统，及制动系统。 山地车的基本结构的图示: Headset:车头碗组 Shifters:变速把 Brakes:刹车 Suspension:避震 Seat Post:座杆 Wheels:车轮 Tires:车胎 Bottom Brackets:中轴 Cranksets:大齿盘 Pedals:脚踏 Rims:车圈 步骤2：通过走访自行车厂，自行车专卖店和自行车修理摊，逐步分析自行车上的力学知识涉及到的力学原理（如静摩擦、滑动摩擦、滚动摩擦、杠杆等），并作好具体记录。 步骤3：对研究成果进行总结。 三、课题正文 自行车的车架、轮胎、脚踏、刹车、链条等25个部件中，其基本部件缺一不可。其中，车架是自行车的骨架，它所承受的人和货物的重量最大。按照各部件的工作特点，大致可将其分为导向系统、驱动系统、制动系统： 1、导向系统：由车把、前*、前轴、前轮等部件组成。乘骑者可以通过操纵车把来改变行驶方向并保持车身平衡。 2、驱动（传动或行走）系统：由脚蹬、中轴、链轮、曲柄、链条、飞轮、后轴、后轮等部件组成。人的脚的蹬力是*脚蹬通过曲柄，链轮、链条、飞轮、后轴等部件传动的，从而使自行车不断前进。 3、制动系统：它由车闸部件组成、乘骑者可以随时操纵车闸，使行驶的自行车减速、停使、确保行车安全。 此外，为了安全和美观，以及从实用出发，还装配了车灯，支架等部件。 下面来具体介绍一些与力学知识有关的自行车部件：
溜溜球的秘密
溜溜球的秘密 陈晨金坛市华罗庚实验学校三（2）班 你玩过溜溜球吗？小小的溜溜球，在一跟线的牵引下，像着了魔似的，随着手的张弛，溜溜球转个不停，真好玩。 溜溜球是应用能量转化的原理来玩的。实验室里，大都有演示动能和势能相互转化的滚摆。演示时，先用手捻动滚摆的轴，使悬线缠在轴上，滚摆上升。滚摆上升到顶点的时候，具有一定的势能，这时松开手，摆就会旋转着下降，势能随着它的下降而逐渐减少。旋转越来越快，动能逐渐增加，这个过程中，势能转化为动能。当悬线完全伸开，滚摆在惯性作用下，继续旋转，它又开始绕线上升，在上升过程中，旋转越来越慢，动能减少，势能增加，动能又转化为势能。如果没有阻力作用，滚摆可以上升到原来的高度，滚摆将没完没了地重复上述过程，动能和势能相互转化。但实际上，由于阻力的作用，要消耗一部分能量，滚摆上升的高度将逐渐降低，最后停下来。溜溜球的原理是与滚摆是完全相同的。 溜溜球有两个球冠，它们相当于滚摆的摆轮。球冠之间是一根细轴，线就绕在这根轴上。如果你的手提着线的一端，球在重力作用下，便旋转着下降。作如同滚摆一样的运动。由于溜溜球两个球冠之间的间隙比较小，线与间缝两侧的摩擦阻力比较大，所以损失的能量比较多，球会很快停止下来。那么怎样才能使溜溜球转个不停呢？我们可
以人为地给它增加能量。在线释放完的瞬间，提线的手，轻轻地用力向上提一下，球被提升到一个高度，线松弛，旋转的球使松弛的线缠绕在轴上，而不减少动能。当线张紧时，球继续边上升边绕线，直到动能全部转化为势能为止。如此重复上述动作，溜溜球就能不停的运动下去。玩的时候，提线的时机非常重要，如果时机掌握不好，就会扰乱它的正常旋转，而旋不起来。通过反复练习，便能掌握要领。熟练之后，还可以平着抛出去，或者向上抛，可以随心所欲地去，十分有趣。 当你明白了溜溜球的结构和原理，不妨自己动手做一个，只要有两片圆木片和一个细木轴就可以了。圆木片，可以从直径6厘米左右的圆木棒上，锯下两片大约1厘米厚的薄片，磨光滑；细木轴，可以在直径1厘米左右的圆木条上锯下0.5厘米长一截做成。然后把两片圆木片钉在轴两端，轴处于木片的中心位置，再在轴上栓一跟1米长的线，就做成了。 指导老师：王波
自行车基本知识
自行车基本知识
自行车专题知识 第一节自行车分类 一.山地车 特点：为征服各种地形设计，车架结实；车圈一般为2 6英寸；轮胎较粗；一般会配置平把或燕把。 二.公路车 特点：为追求速度而设计，车圈为700C规格；轮胎细，配置羊角车把。 三.BMX攀爬车 特点：为表现技巧而设计，车架稳、轮胎宽而无牙，车把可360度旋转，轮径小、操作性极强。适合年轻人玩不作详述。 第二节轮胎 一.山地胎 特点：轮胎粗大，稳定性好，胎压较低，一般有1.5、1. 95和2.1几种规格，因不同用途分为烂泥、沙土路胎，特点是胎宽大有深齿；两用车胎，特点是在公路骑行时仅小部分轮胎接触地面因而阻力小，而在土路上骑行时，胎两侧的牙齿可以稳定车辆；光头胎，特点是阻力小，适合公路骑行。
二.公路胎 轮胎细，胎压高；一般有25C、23C、20C、18C等规格，其中25C和23C适合训练，不容易爆胎，20C和18C 阻力小适合比赛。 第三节车把 一.山地车 山地车一般配平把或燕把，优点是双手握把时张得较宽，有利于操控；其中燕把可以抬高上身，使重心后移，更适合下山车。缺点是兜风，阻力大。 二.公路车 公路车一般配羊角把，有44CM和42CM等宽度规格，适合自己的宽度是与肩同宽，其特点是可以减小风阻，同时适合长时间骑行。 第四节减震系统 分为前避震与后避震，可以使骑行更舒适，尤其是下山车为必不可少的组件；但对于上山与平路的骑行就有“泻力”的不良影响，如果避震系统带锁死功能的话将使车的适应性更强。对于深圳的路况建议只配前避震。 第五节变速系统 变速系统的作用是利用牙盘和飞轮之间不同的齿轮比，产生不同的驱动扭矩，以适应不同的路况和骑行者的身体状况。
自行车中的力学原理
自行车中的力学原理 00班王高旻 PB05000608 自行车是我们日常生活中极其常见的一种交通工具。它的出现距今已有百余年的历史。最早的自行车是由法国人西夫拉克发明的，它没有传动系统，靠两脚蹬地向前滑行，最快只能达到时速20公里。后来苏格兰人皮埃尔发明了前轮带脚蹬的自行车。第一辆现代意义的自行车出现在19世纪末的英国，后由传教士带入中国。据统计目前中国有大约五亿辆自行车。 左图为自行车的基本结构 1:前轮 2:辐条 3:花鼓 4: 前叉 5:前刹 6:钢索 7: 刹车及变速把手 8:车把 9:竖杆 10:车架 11:前变 速 12:车座杆 13:车座 14:后刹 15:货架 16:飞 轮 17:反光镜 18:后轮 19:后变速 20:脚撑 21: 气门 22:后轮 23:链条24: 轮盘 25:脚踏 26:曲柄*几个重要的概念： 传动装置：包括主动齿轮（轮盘）、被动齿轮（飞轮）、链条及变速器。 齿轮比：主动齿轮（轮盘）与被动齿轮（飞轮）的齿数之比； 传动比：齿轮比乘以后轮的直径； 传动行程：传动比再乘以圆周率即为传动行程，即每蹬踏一周单车前进 的距离。 *自行车运动力学 自行车运动是一种半机械化运动。人们应掌握一定的机械原理和力学知识，有效地利用传动速比，合理掌握运动强度，巧妙节省体能消耗，从而以充沛的体力，达到高效的运动 ·自行车传动 自行车是传动式机械，它的传动装置包括主动齿轮、被动齿轮、链条及变速器等。齿轮比与传动比关系着自行车的使用效率。后轮运转实质在于：在链条传动下的飞轮带动后轮转动，飞轮与后轮具有相同的角速度，而后轮半径远大于齿轮半径，由线速度增大，提高了车速。 齿轮比:主动轮对被动轮的齿数之比为齿轮比。如果两个齿轮的齿数相同，那末踏蹬一周，两个齿轮和后轮都各旋转一周。假如主动齿轮的齿数大于被动齿轮的齿数，那么每踏蹬一周，被动齿轮转的圈数就大于一周多，速度加大。因此，齿轮比与主动轮的齿数成正比，与被动齿轮的齿数成反比。 以g代表齿轮比，c代表主动齿轮的齿数，f代表被动齿轮的齿数，它们之间的关系用公式表示，即：g=c/f 例如：赛车轮盘为49齿，飞轮为14齿，即可求出齿轮比为: g=c/f=49/14=3.5 也就是说蹬踏轮盘一周，飞轮转三周半。
浅谈自行车中的力学修订稿
浅谈自行车中的力学 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-
论文题目： 浅谈自行车中的力学知识 单位：周口市十九中 姓名：王学伟 电话：
浅谈自行车中力学知识 初中生刚接触物理知识，课程内容要紧贴现实生活，生产实际。平时的教学中要注意培养学生把所学的物理知识应用于分析社会生活中的实际问题的能力，促进学生对物理知识的掌握和学习水平的提高。 自行车是我们日常生活中一种普遍的交通工具，它结构简单，价格低廉，方便实用，为每一位同学所熟悉。然而，在一辆普通的自行车中，却涉及到很多初中物理力学知识。以此为切入点，如果运用得当，对同学们力学知识的掌握和学习兴趣的培养非常有帮助。下面来简单谈一下自行车中的物理知识。 一、摩擦力方面 1、自行车的行驶：紧蹬自行车前进时，后轮受到的摩擦力方向向前，是自行车前进的动力，前轮受到的摩擦力方向向后，是自行车前进的阻力；自行车靠惯性前进时，前后轮受到的摩擦力方向均向后，这两个力均是自行车前进的阻力。 2、增大摩擦力： a.自行车车轮胎、车把套、脚踏板以及刹车块处均刻有一些花纹，增大接触面粗糙程度．增大摩擦力。 b.刹车时，需要纂紧刹车把，以增大刹车块与车圈之间的压力，从而增大摩擦力。 3、减少摩擦力： a. 所有车轴处均有滚珠，变滑动摩擦为滚动摩擦，来减小摩擦，转动方便。
b. 车轴处经常上一些润滑油，在接触面间形成一层油膜以使接触面分离度，来减小摩擦力。 二、压强方面 1、自行车车胎上刻有载重量。如车载重过量，则车胎受到压强太大而被压破。一般情况下，充足气的自行车轮胎着地面积大约为S=2×10cm×5cm=100cm2，当一普通的成年人骑自行车前进时，自行车对地面的压力大约为 F=(500N+150N)=650N，可以计算出自行车对地面的压强约为×106Pa． 2、坐垫呈马鞍形，它能够增大坐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。 3、在车轴拧螺母处要加一个垫圈，来增大受力面积，以减小压强。 4、自行车的脚踏板做得扁而平，来增大受力面积，以减小它对脚的压强。 5、自行车的内胎要充够足量的气体，在气体的体积、温度一定时，气体的质量越大，压强越大。 6、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。 三、惯性方面 1、当人骑自行车前进时，停止蹬自行车后，自行车仍然向前走，是由于它有惯性。 2、质量越大惯性越大，运动状态不易改变，因此自行车不宜超载以免影响制动，发生事故。 3、快速行驶的自行车，如果突然把前轮刹住，后轮会跳起来。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
自行车入门知识—长途骑行常识
自行车入门知识—长途骑行常识 注：文章中“长途”，意即超过两天的骑行 1 骑行前准备： 1.1 路线：看地图将沿途所经的大小城镇都写出来，并注明两地之间的公里数，做成小小的路线牌，不要小看这小牌子，日后在路上将有大用途。合理地安排每天的里程，一般来说，应以最弱车友为标准来安排，因为你若有余力，可以拍照，可以看风景，可以照顾别人，但若勉强做超强度骑行，不只是没时间看风景，更是伤害身心的举动。可以将全程分成赶路型和享受型，将时间分配一下。 1.2 长途自行车旅行的装备清单 1.2.1 人身装备 1.2.1.1 头盔：骑行安全的最佳保障。 1.2.1.2 太阳帽：防晒遮阴。 1.2.1.3 头巾：可以用来御寒、洗面、防尘。附：口罩。 1.2.1.4 骑行背包：你的家当就放里面啦! 1.2.1.5 护膝和护肘：一路难免磕磕碰碰啊! 1.2.1.6 太阳眼镜：太阳光线过强，刮风沙时专用。附：备用近视镜片，望远镜。 1.2.1.7 骑行服(2套)：骑行裤,骑行衣,快干衣裤；骑行更舒适。附：便衣（非骑行换洗用）。 1.2.1.8 冲锋衣裤：防风透气避雨之用；两节式雨衣。 1.2.1.9 手套：暑假推荐用半脚手套；双手与车把的接触更舒适。 1.2.1.10 袖套&裤套：防止手（腿）部被晒伤，晒黑；是女性车友的最佳选择。 1.2.1.11 骑行鞋(2双)：硬底鞋。户外GORE-TEX鞋适用于晴天；凉鞋适用于晴天雨天。 1.2.1.12 通讯设备：对讲机(可租用)，求生哨,对讲机是节省话费又好用的通讯工具，最好能备上；在外请保持你的手机是充满电并可以正常通话，请在行前将所有队友的电话号码记下来，不要只记其中一人的，可能就是多记一个电话就可解燃眉之急。 1.2.1.13 装车袋：方便旅途上将车子“肢解”，打包存车使用； 1.2.1.14 座垫袋、帐篷、睡袋和防潮垫：夜间外宿专用。 1.2.2 车身配备： 1.2.2.1 码表：测量速度和行程公里数。 1.2.2.2 气筒：便携型。 1.2.2.2.1 便携气筒，虽然是便携的，但是只要使用得当，也完全可以胜任充足气的工作。便携气筒一般都具有全兼容的功能，也就是说可以对付美式和法式气嘴，他们的转换形式有推拉式和拆换式，常见品牌有法国的Zefal和德国的Sigma。材质主要是在气筒筒身上，有工程塑料和铝合金两种。充气方式上，有脚踩式和手揣式，你可以根据自身的喜好来选择。便携气筒的固定方式，多为水壶架侧面安装配套管夹，也有直接固定在车架上，最新款的还有使用橡胶带捆扎固定的。 1.2.2.3 自行车音响：音乐的力量，不容忽视。 1.2.2.4 车头灯、后闪灯：无论你有没有夜骑计划，这些小东西可以让你更安心、安全。
第三课自行车中的物理知识
第三课 自行车中的物理知识 自行车是我们日常生活中一种普遍的交通工具，常见的有普通载重自行车、轻便自行车、山地自行车、童车、赛车、电动自行车等．它结构简单，方便实用，下面分别介绍自行车的有关原理和其中涉及到的相关物理知识。 （一）自行车的有关原理 一、 车体设计原理 Ａ：手把连接前轮的转向机制是轮轴的运用，一般女装车手把大多比较宽，就是因为把“轮”的半径加大，可以更省力，骑起来很优雅． Ｂ：剎车把手是一个简单的杠杆，使用者用很小的力就可对剎车片产生很大的压力． Ｃ：前剎片是利用摩擦力使车轮减速，同时在 接地点产生向后的摩擦力来使车体减速．以前轮夹 式剎车和传统后轮轴心的盘式剎车来比较，对同样 大小的剎车压力而言，前者因力臂较长，会比后者 有较大的力矩，效果较佳． Ｄ：接地的轮胎也是靠摩擦力使车子前进，剎 车也是同样道理． Ｅ：轮轴中央用滚珠轴承加黄油来减少摩擦， 提高传动效率． Ｆ：踏板是轮轴的运用． Ｇ：前后齿轮是利用链条传动的齿轮系统， 因为前大后小，所以费力而省时，可以把车子加 速到很快． Ｈ：后齿轮传动给后轮是一种作用力施在轴 上的轮轴系统． Ｉ：有些座垫下方是以弹簧为避震器，是弹 簧在日常生活中除了做为弹簧秤外，另一大用途． 夷陵中学 校本课程
Ｊ：新型自行车有些装上油压避震器，是帕斯卡原理的运用． 二、为何自行车刚骑动时手把会不自觉转动？ 自行车基本上是两点着地，骑动时可以不倒下是因为两轮滚动时产生水平方向的角动量；当车子几乎静止时角动量消失了，质心要通过底座(人和车体在地面的投影)的机会非常少，不可避免就要倒下，此时若转动手把就会产生垂直方向的角动量，使车子保持平衡，这点和飞盘转动时可以保持平稳飞行有异曲同工之妙，但因为转动不是很完整，方向又一再改变，所以一般不能撑很久． 三、变速原理 设前齿轮半径a、后齿轮半径b，a/b的比值愈大，可以愈省力，但省力一定较费时，所以车骑得不快，一般在起动时会把a/b调小一点，比较容易克服最大静摩擦力，之后再把比值变大．一辆十段变速的自行车有两个不同半径的前轮，后面有五个，以共有十种组合．四、剎车原理 从运动学的角度来看，急剎车车子可能向前翻倒．先考虑前轮剎死的情形：此时以前轮着地点为支点，因车子有向前的惯性(人车的质心明显在支点右上方)，很容易有向前翻的情形发生；那后轮剎车的情形又如何呢?如果后轮剎死了车子的惯性一样向前，但此时前轮对地面的压力会增大，相对减少后轮的下压力，所以翻车的机会较少，当然若是向前的惯性实在太大，车子一样会以前轮为支点旋转而使后轮会上跷． 综合以上可知：自行车最好不要单独剎前轮，若只有一个剎车系统应装在后轮，当然两轮一起剎车最理想．不论用那一轮剎车，前轮的下压力一定会增大，后轮的一定减少，所以前轮的剎车摩擦力比后轮的大．所以在机车或汽车上，效果较佳(当然也较贵)的碟式剎车装在前轮，后轮再装鼓式剎车，此即常在汽车广告中听到的”前碟后鼓”，但注意使用的前提是前后剎车一定同时作用，以免翻车． （二）自行车中的物理知识 图1和图2是两种常见的自行车，在其中涉及到很多物理知识，包括杠杆、轮轴、摩擦、压强、能量的转化等力学、热学及光学知识，下面具体来分析一下． 一、力学知识 1．摩擦方面
自行车上的物理知识
自行车上的物理知识 自行车是一种简便的交通工具，从它的构造和使用过程中，可发现许多与物理有关的知识。 1、自行车的车座为何设计成马鞍型？ 答：这样可以增大人与车座的接触面积，减小车座对人的压强，人骑车时感到舒服，骑车不易感到疲劳。 2、车坐下的弹簧有什么作用？ 答：起到减震作用。 3、自行车的那些部件是杠杆？ 答：刹车手闸是一个省力杠杆，车把和前叉也构成省力杠杆。 4、自行车的哪些装置是轮轴？ 答：脚踏和中轴大齿轮组成一个省力轮轴，自行车把也是省力轮轴，后轮上小齿轮和后轮组成一个费力轮轴。 5、自行车的手把、脚踏板、轮胎等处，为什么会做有凹凸不平的花纹？ 答：通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦。 6、自行车的哪些部位要减小摩擦，用什么方法来减小？ 答：自行车上的所有转轴，如中轴、前后轴、飞轮、脚踏板、转轴等部件都要减小摩擦，它们是利用滚珠轴承或润滑剂来减少摩擦的。 7、刹车是为什么手要用力？紧急刹车，车为什么能很快停下来？ 答：刹车皮对钢圈的压力越大，则刹车皮对钢圈的滑动摩擦力越大，用力刹车可以使轮子不再转动，使车轮与路面的滚动摩擦变为滑动摩擦，在相同情况下，滑动摩擦比滚动摩擦大得多，所以车能很快停下来。 8、紧急刹车时，新的轮胎为什么会在地面上留下一道黑色的痕迹？ 答：刹车时，车轮基本不转动，但由于惯性，车子仍向前滑动，此时轮胎要克服地面摩擦做功，机械能转化为内能，轮胎因温度升高而焦化，所以会在地面上留下黑色的痕迹。 9、自行车的车龄为什么会发出声音？ 答：车铃中小锤敲打铃盖，铃盖振动产生声音。 10、人面对车铃，会看到自己的像，这是怎么回事？ 答：车铃盖形状相当于一个凸面镜，人看到的是因反射而成的正立缩小的虚像。 11、自行车的前后轮受到的摩擦有什么不同？ 答：前轮是从动轮，受到的摩擦力方向和运动方向相反，起阻力作用；后轮是驱动轮，他和地面的静摩擦是车前进的动力，方向和运动方向相同。 12、脚踏板和后车轮的转动快慢是否相同？ 答：不相同，后车轮转动较快，这是因为中轴上大齿轮的齿数比后轴上小齿轮的齿数多。 13、人骑自行车的正常行驶速度约是多少？ 答：约15km/h
买自行车必须懂基础知识
山地车与公路车的对比和区别 山地车和公路车有什么区别呢？山地车和公路车是两种不同的概念，如果你是喜欢游山玩水的，选择山地。如果喜欢速度对你的刺激，就选择公路。山地外观给人感觉复杂，没有公路给人的感觉简捷流畅，当然有些是不能够看外表的，需要看得是车子的整体效果，尤其是在骑行过程中，才会体会到的。山地车感觉比较稳，舒适，而且操纵性和制动性非常好；公路车的所有设计都是强调速度，因轮胎宽度较窄对路面要求高，湿滑路面容易打滑，灵活性较差。 从外观来看，最明显的区别有两点：一、山地车的胎比较细，山地车比较粗；二、公路车的把手是弯的，双刹；山地车的把手是直的，也有的是羊角架；从功能来看，公路车适合城市道路；山地车适合崎岖不平的道路；最后，公路车一般是27的轮胎，而且轻巧，速度相对较快，山地车一般是26或24的胎，而且相对公路车重一些，所以速度没公路车那么快。 从配件上来说，公路车和山地车的区别表现在： 轮胎：公路车700C相当于28寸，山地是26寸的轮径；山地车的轮胎通常在1.9"以上（特殊赛道下可能会选用1.5"），而公路车的轮胎宽度多在20毫米上下。 车把操控件：山地为了在崎岖山道骑行，追求操控，使用的把比较宽，而公路追求速度，降低风阻，所以车把比较窄。 车架：山地在颠簸路面，考虑的是轻量与艰苦的综合，而公路考虑的重点是踩踏刚性，轻量。公路车通常比较纤细（近年基于空气动
力学设计的车架比较粗壮），而山地车比较结实。山地车的车架角度很有讲究，而公路车的角度是差不多的。山地车的车轴比较粗壮，而公路车的车轴比较精致。目前随着制作工艺与高科技材料的运用，两种车架除了基本结构以外已经很难发现有什么相同了。 刹车：山地车需要力道大，制动力强，全天候的刹车系统。早的山地车使用吊式刹车系统，后来出现的V型刹车提供了更好的制动性能，现在最好的制动系统是从摩托车引进的盘式制动器，或者说碟刹。公路车除了刹车力道以外，最重要就是轻量。 前叉：山地车的前叉属于山地车一个重要部件，拥有较高的科技含量，性能与舒适都加刚性加轻量的一个结合体，而公路车前叉只是一个属于车架相关的部件而已。 重量：重量对于山地和公路来说很主要的，比赛的时候，山地车可以达到12.5kg，而公路最大限制是10.5kg。车子越重，你所消耗的功也会增加，无形中增加自己的多余消耗。 山地车和公路车的性能区别就在于他们所针对的使用环境来区分的。 山地车适合使用在复杂的环境，这种所谓的复杂环境不一定是高山，也可能是其他复杂的环境，他不求一时的高速，而是综合性能的全程高速，就像你不可能用奔驰轿车去越野一个道理。 山地车最终是更具环境的变化来进行合理组装成的自行车。而环境最复杂的莫过于高山，所以大家贯以山地车给它们命名。 公路车，讲究的是在一个特定的环境下，高速的行驶，而且这个
自行车的力学原理
机设10-3班 黄思博 李达 刘春阳 李育辉
【摘要】依据自行车的行驶原理，从力学角度分析骑自行车遇到的如何省力、刹车问题，并对自行车的设计进行了讨论。1自行车行驶原理 自行车为后轮驱动，骑车人脚蹬踏板在后轮上产生力矩M。在M的作用下产生一车轮对地面的圆周力F o，而地面对车轮的反作用力F t即为驱动力，F t＝M／R，R为车轮半径，如图1示。 车子在水平道路上等速前进时，必须克服滚动阻力F f和空气阻力Fω，所以自行车的行驶方程为F t=F f+Fω。它的驱动条件是F t≥F f+Fω。同时，车要有效前进还必须满足附着条件F t≤Fψ，Fψ=Gψ，ψ为附着系数。一般自行车的设计都采用后轮驱动，从行驶条件看是合理的。因为人车系统质心的位置偏于后侧，则后轮承受较大的荷载能产生比较大的附着力，有利于满足附着条件。 2骑车省力技巧
当自行车在平坦的路面上沿直线匀速前进时，根据行驶方程式F t=F f+Fω，驱动力应与行驶阻力相等，则骑车人蹬踏板的力F应保持不变。但用前脚掌蹬车时感觉比用后脚跟蹬车费力。这是什么原因呢 原来，骑车时上半身基本保持不变，只有脚和腿在周而复始地运动。如图2（a），当用前脚掌蹬踏板时，脚以踝关节为支点摆动c设静坐标系固定在大链轮中心O处，动坐标系固定在踏板轴中心口处，则相对运动是脚的摆动，牵连运动是踏板相对大链轮作圆周运动。此时小腿肌肉收缩做功，大腿仅以较小幅的动作上下随动。而用脚后跟蹬踏板时，力的作用线沿小腿过膝关节，如图2（b）所示。设坐标系位置不变，牵连运动仍为圆周运动，但相对运动变为大腿绕髓关节摆动。此时，大腿上肌肉群收缩做功，大腿运动幅度较大。固为肌肉产生的力与肌肉的生理横截面积成正比，栩比之下，大网肌肉的生理横截面积远比小腿肌