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自行车中的奥秘

课题：自行车中的物理原理 高一（12）班课题组

组长：许朝夕：组员：魏一松、沈丁瑞、董明杰、赵新杰、范炜禹、余磊 指导老师：惠润

[摘要]自行车是我们日常生活中的最常见的一种交通工具，而山地自行车又为广大学生所喜爱。我们小组对山地自行车的刹车系统、传动系统、变速系统中的物理原理进行了探究。探究过后，我们才发现看似简单的自行车并不“简单”，其中也包含着许许多多的奥秘。

[关键词]刹车 传动 变速

前言

自行车作为我们日常生活中的一种常见的交通工具，其重要性不可被忽略。而必要地掌握一些自行车的知识也是必不可少的。为此，我们这次对自行车中的物理原理展开了研究，主要研究刹车系统、传动系统、变速系统中的物理原理。通过这次研究，我们对自行车的认识也更进了一步。

研究经过及内容

（一） 调查安排

1.小组分工：许朝夕负责撰写论文；魏一松、沈丁瑞负责整理资料；董明杰、赵新杰、范炜禹、余磊负责查找资料。

2．调查方法：通过上网以及在报刊杂志上查找资料。 （二）调查结果 1.刹车系统

在骑自行车的过程中，我们常常要用到刹车。刹车时，刹车皮与车圈间的摩擦力会阻碍后轮的转动。手的压力越大，刹车对车圈的压力就越大，产生的摩擦力就越大，后轮就转动得越慢。如果完全刹死，这是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。

我们的实验过程如下：

首先，我们选取了一块水平路面，并在地上画一根线作为记号。实验时我们让自行车在通过这根线时开始刹车。通过测量自行车的刹车痕迹来判断不同情况下的刹车状况。



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第一组我们模拟的是不按刹车的清静。实验中，我们可以看到实验者骑自行车经过这根线时没有按下刹车，由于自行车具有惯性，所以会继续向前运动。此时，自行车又受到地面滚动摩擦力的影响，在行车了一段时间后，速度逐渐减慢，直至停止。

第二组我们模拟的是按前刹车的情景。实验中，我们可以看到实验者骑自行车经过这根线时按下前刹车，由于前轮为从动轮，两轮会被同时卡住。此时，两轮受到的摩擦力由滚动摩擦变为滑动摩擦，在很短的时间内停下来。但实验者有明显的前倾感觉，这是由于惯性造成的。

第三组我们模拟的是按后刹车的情景。实验中，我们可以看到实验者骑自行车经过这条线时按下后刹车，由于后轮为主动轮，所以只有后轮会被卡住。此时，后轮受到滑动摩擦力，而前轮受到滚动摩擦，自行车仍能在很短时间内停下来。

在实验过程中，我们





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