Question

（本題14分）兩百多年來，自行車作為一種便捷的交通工具，已經融入人們的社會生活之中，騎自行車出行，不僅可以減輕城市交通壓力和減少汽車尾氣污染，而且還可以作為一項很好的健身運動。
小題1:右圖為一種早期的自行車，這種不帶鏈條傳動的自行車前輪的直徑很大，這樣的設計在當時主要是為了（  ）

A．提高速度

B．提高穩定性

C．騎行方便

D．減小阻力

小題2:自行車的設計蘊含了許多物理知識，利用所學知識完成下表

自行車的設計	目的（從物理知識角度）
車架用鋁合金、鈦合金代替鋼架	減輕車重
車胎變寬
自行車后輪外胎上的花紋

小題3:小明同學在學習了圓周運動的知識后，設計了一個課題，名稱為：快速測量自行車的騎行速度。他的設想是：通過計算踏腳板轉動的角速度，推算自行車的騎行速度。經過騎行，他得到如下的數據:在時間t內踏腳板轉動的圈數為N，那么腳踏板轉動的角速度=             ;要推算自行車的騎行速度，還需要測量的物理量有                                 ；自行車騎行速度的計算公式v=             。

小題4:與普通自行車相比，電動自行車騎行更省力。下表為某一品牌電動自行車的部分技術參數。
在額定輸出功率不變的情況下，質量為60Kg的人騎著此自行車沿平直公路行駛，所受阻力恒為車和人總重的0.04倍。當此電動車達到最大速度時，牽引力為       N，當車速為2m/s時，其加速度為         m/s²(g=10m/s²)。

規格		后輪驅動直流永磁鐵電機
車型	14電動自行車	額定輸出功率	200W
整車質量	40Kg	額定電壓	48V
最大載重	120 Kg	額定電流	4.5A

小題5:以自行車代替汽車出行，可以減少我們現代生活中留下的“磁足跡”，積極應對全球氣候變暖的嚴峻挑戰。我們的各種行為留下的“磁足跡”可以用直觀的“磁足跡計數器”進行估算。比如：

開車的二氧化碳排放量（Kg）=汽油消耗升數×2.2

設騎車代替開車出行100Km,可以節約9L,則可以減排的二氧化碳越（  ）
A．100Kg
B．20Kg
C．9 Kg
D．2.2 Kg

Answer 1

小題1:A
小題2:減小壓強（提高穩定性）；增大摩擦（防止打滑；排水）
小題3:；牙盤的齒輪數m、飛輪的齒輪數n、自行車后輪的半徑R(牙盤的半徑r₁、飛輪的半徑r₂、自行車后輪的半徑R)；
小題4:40：0.6
小題5:B

小題1:這種老式不帶鏈條的自行車，驅動輪在前輪，人蹬車的角速度一定的情況下，線速度，可見自行車的速度就很大，所以A正確。
小題2:車胎變寬能夠增大輪胎與地面的接觸面積，提高穩定性，減小壓強，有利于行車安全；自行車后輪外胎上的花紋，增大摩擦，防止打滑。
小題3:依據角速度的定義是；要求自行車的騎行速度，還要知道自行車后輪的半徑R，牙盤的半徑r₁、飛輪的半徑r₂、自行車后輪的半徑R;由，又，而，以上各式聯立解得。
小題4:電瓶車的額定功率P=200W，又由于，當電動車達到最大速度時，牽引力；當車速為2m/s時，牽引力為，依據牛頓第二定律，可知a="0.6" m/s²。
小題5:節約9L油，可減少開車的二氧化碳排放量為9×2.2Kg=19.8Kg，故B正確。