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ω链r链=ω飞r飞,亦即ω链N链=ω飞N飞.当N链=48,N飞=12时,自行车速度最大,此时ω飞=4ω链,当N链=28,N飞=28时,自行车速度最小,此时ω飞=ω链,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ω链N链=ω飞N飞.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链最多,N飞最少,即N链=48,N飞=12.
ω飞=ω后=[v
d/2],所以ω脚=ω链=
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.