(2011•上海模拟)如图所示,某种变速自行车,有六个飞轮和三个链轮,链轮和飞轮的齿数如下表所示,后轮的直径为d=666

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  • 解题思路:在运动的过程中,脚踏板和链轮因为共轴,有相同的角速度,链轮的边缘和飞轮的边缘通过链条连接,有相同的线速度大小,飞轮和后轮共轴,有相同的角速度.脚踏板以恒定的角速度转动时,当链轮的齿数最多,飞轮的齿数最少,自行车的行进速度最大;当链轮的齿数最少,飞轮的齿数最多,自行车的行驶速度最小.

    脚踏板以恒定的角速度转动时,当链轮的齿数最多,飞轮的齿数最少,自行车的行进速度最大;当链轮的齿数最少,飞轮的齿数最多,自行车的行驶速度最小.链轮和飞轮的轮半径与齿数成正比,因为是依靠同一个链条传动,所以链轮与飞轮的轮缘线速度是一样的,所以ωrr,亦即ωNN.当N=48,N=12时,自行车速度最大,此时ω=4ω,当N=28,N=28时,自行车速度最小,此时ω,而自行车的速度v=[d/2]ω,所以自行车的最大速度和最小速度之比为4.

    当自行车行驶速度一定时,即后轮的角速度一定,飞轮的角速度一定,根据ωNN.脚踏板和链轮有相同的角速度,知要使脚踩踏板作匀速圆周运动的角速度最小,则N最多,N最少,即N=48,N=12.

    ω=[v

    d/2],所以ω=

    ω飞N飞

    N链=3.0rad/s.

    故本题答案为:4,3.0.

    点评:

    本题考点: 匀速圆周运动.

    考点点评: 解决本题的关键知道共轴的点,有相同的角速度,通过链条连接的点,有相同的线速度大小.

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