《2025年点拨训练九年级物理上册苏科版》

4. [2024·佛山期末]阅读短文,回答问题。
变速自行车
自行车已有两百多年历史,是世界各国人民喜爱的交通、健身工具。它由许多简单机械组成,是人类发明的最成功的人力机械之一。如图是自行车的部分结构示意图,骑行时人在脚踏处施力,通过曲柄带动前齿轮A顺时针转动,再通过链条带动后齿轮B与后轮一起转动。曲柄与齿轮A、后轮与齿轮B,两处都是同轴转动(物体绕同一个中心轴转动,在相同时间内转过的圈数相同)的轮轴结构,也可视为不等臂杠杆。A、B齿轮通过链条配合工作,在相同时间内转过的齿数相同,链条与A、B齿轮间的作用力大小相等。
变速自行车与普通自行车的区别是它的前、后齿轮由多个齿数不同的齿轮组成。变速系统可以调节链条和不同齿数的前、后齿轮配合,即调节齿比(前齿数/后齿数),从而改变车速。
如表是小明的变速自行车的部分参数,齿轮的周长等于齿数与链条节距的乘积。

(1)如图所示,曲柄和前齿轮是按照省力杠杆来设计的。骑行时,前齿轮A和后齿轮B不是同轴转动。
(2)小明调节自行车齿比为45/15,当他通过蹬脚踏使前齿轮转动一圈时,后齿轮转动3圈。
(3)小明调节自行车为最大齿比,以9m/s的速度在某段水平路面匀速骑行时,地面对后轮的摩擦力为20N。则他1min要使脚踏转动80圈,作用在脚踏上的力至少为125N。(π取3)
(4)当小明骑自行车爬坡时,为了最省力,应该调整齿比为11/14。

答案：
(1)省力;不是
(2)3
(3)80;125
(4)11/14