Question

6．為了更容易爬坡，夕曉同學騎變速自行車（如圖）上坡前先用力蹬車以加快速度，然后又調節(jié)后軸變速齒輪使自行車勻速駛向坡頂．以下分析正確的是（　�。�

• A． 換用了較小的齒輪，是通過減小阻力臂達到省力的目的
• B． 上坡時前輪受到的摩擦力是向前的
• C． 騎車上坡前用力蹬車是為了增大車的慣性以利于爬坡
• D． 在騎車駛向坡頂?shù)倪^程中人與自行車的機械能總量增加

Answer 1

分析 （1）后輪的齒輪是個輪軸，其中輪提供動力、軸處是阻力；騎車上坡時，需要省力，所以應加大動力臂，即使用較大的齒輪．
（2）摩擦力的方向總是阻礙物體相對運動，與物體相對運動方向相反；明確自行車的后輪是驅動輪，相對地面是向后運動的．自行車的前輪是從動輪，相對地面向前運動．
（3）慣性是物體的固有屬性，慣性大小只與物體的質量有關．
（4）動能的大小和物體的質量以及速度有關，勢能的大小和物體的質量以及高度有關，物體的機械能等于物體的動能與物體的勢能之和；在上坡過程中要客服重力做功，人的內能轉化為機械能．

解答 解：
A、在上坡時，需要省力、費距離，因此要增大動力臂或減小阻力臂；車輪繞軸轉動，相當于一個杠桿．車輪所受的摩擦力是向前的力，阻力臂是車輪半徑；動力是人通過鏈條傳遞給后軸的齒輪的力，動力臂是后軸的齒輪半徑；自行車上坡時所受阻力變大，而阻力臂不變，因此，增大動力臂可以減小所施加的動力，故應換用較大的后軸齒輪，所以A錯誤；
B、自行車的前輪相對地面向前運動，受到地面的摩擦力，摩擦力的方向總是阻礙物體相對運動，摩擦力向后，所以B錯誤；
C、慣性是物體的固有屬性，慣性大小只與物體的質量有關，騎自行車上坡前用力蹬車，不能改變質量的大小，因此慣性不變；故C錯誤；
B、騎自行車駛向坡頂?shù)倪^程中動能轉化為重力勢能，在此過程中，人還需要克服重力做功，人的內能轉化為機械能，因此在騎車駛向坡頂?shù)倪^程中人與自行車的機械能總量增加，故D正確．
故選D．

點評 此類的選擇題具有一定的綜合性，難度雖不大，但卻涉及了多個方面的物理知識，因此，有了牢固的知識做基礎，才能更好地解決此類問題．