如图所示，自行车的脚踏和牙盘构成一个轮轴，而轮轴实质上杠杆原理．经测量，脚踏到轴心的距离R...

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依据文中内容，请回答下列问题：

变速自行车的奥秘

变速自行车可以通过调节不同的“档位”来应对不同的路面情况——需要爬坡时，可以降低档位，此时会感觉自己骑起来“更轻松”；到了下坡时，可以提升档位，此时会感觉自己“骑得更快”。这之中的奥秘在哪里呢，让我们一起来探究吧！

如图所示是变速自行车的驱动结构，它与普通自行车的区别在于，它的后齿轮由多个半径不同的齿轮共同组成(普通自行车的后齿轮只有一个)。选择不同的档位时，自行车的链条会调整到相应档位的后齿轮上——选择低档位时，链条调整到半径较大的齿轮上；选择高档位时，链条调整到半径较小的齿轮上。

自行车的前齿轮和脚踏板构成一个轮轴型的杠杆结构，动力是人给脚踏板的蹬力，阻力是链条对前齿轮的拉力，动力臂是脚踏板到轴心的长度，阻力臂是前齿轮半径，此时动力臂大于阻力臂，因此是一个省力杠杆。自行车的后齿轮和后车轮构成另一个轮轴型的杠杆结构，动力是链条对后齿轮的拉力，阻力是地面给后齿轮的摩擦力，动力臂是后齿轮半径，阻力臂是后车轮半径，此时动力臂小于阻力臂，是一个费力杠杆。

骑自行车时，人踩脚踏板一圈，前齿轮跟着转动一圈，带动链条转动的长度为前齿轮的周长。与此同时，链条带动后齿轮转动，由于后齿轮的半径小于前齿轮，为了保证链条转动的长度相同，后齿轮必须转过的圈数大于前齿轮。后齿轮的半径越小，它转过的圈数就越多。后齿轮同时带动后车轮转动，它们转动的圈数保持一致。因此，后齿轮越小，脚踩一圈，后车轮转动的圈数越多，即自行车前进的距离越长。

在爬坡时，自行车受到的摩擦阻力较大，因此需要把后齿轮的半径(动力臂)调整得大一些，以达到相对省力的效果。在下坡时，自行车受到的摩擦阻力较小，此时为了让自行车更快前进，可以将后齿轮的半径调小。

(1)自行车驱动结构中，前齿轮和脚踏板组成一个___________________杠杆，后齿轮和后车轮组成一个___________________杠杆(选填“省力”、“费力”、“等臂”)；

(2)骑自行车时，人脚应该向什么方向用力才能最省力呢？请在图中画出最省力时，人脚对脚踏板的力F(作用点画在脚踏板中心)，以及这个力对应的力臂L___________________；(提示：脚可以向各个方向用力踩脚踏板，脚踏板可以通过旋转来适应脚的用力方向。)

(3)爬坡时，应将链条调整至半径较________________(选填“大”或“小”)的后齿轮上，从而达到相对省力的目的；

(4)前齿轮和后齿轮在共同工作时，其特征是________________；

A．相同时间转过的圈数相同

B．相同时间带动链条转动的长度相同

C．相同时间转过的圈数和带动链条转动的长度均相同

D．相同时间转过的圈数和带动链条转动的长度均不相同

(5)自行车在水平道路上行驶时，后车轮所受的摩擦阻力约为20N，一辆自行车后车轮的半径约为40cm，若它此时链条挂在中间档位的后齿轮上，其半径为5cm，由于前齿轮与后齿轮由链条连接，所以前、后齿轮受到的链条的拉力相同，若前齿轮的半径为10cm，脚踏板到轴心的长度为25cm，则自行车匀速行驶时，人蹬车的力至少应为________________N。

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阅读文章，回答问题：

轮轴是一种简单机械。轮轴由具有共同转动轴O的大轮和小轮组成。通常把大轮叫轮，小轮叫轴。图甲所示是一些轮轴的实例。轮轴实际上是一个可以连续转动的变形的杠杆。轮半径R和轴半径r分别就是作用在轮和轴上的两个力F1和F2的力臂，如图乙所示。

根据杠杆的平衡条件，可得F1﹒R=F2﹒r。使用轮轴时，如果动力作用在轮上能省力，且轮半径是轴半径的几倍，作用在轮上的动力就是阻力的几分之一。如果动力作用在轴上就费力，但可以省距离。

（1）轮轴的实质是变形的________。

（2）若螺丝刀的轮半径是1.5cm，轴半径是0.3cm，则正常使用螺丝刀是________（选填省力/费力）的，且动力是阻力的________。

（3）请你再举出一个生活中轮轴的实例___________。

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阅读短文，回答问题：轮轴

在生产、生活中，人们会用到轮轴，轮轴由具有公共转轴的轮子和轴构成。

（1）辘轳（如图1所示）就是轮轴的一种，它的侧面图如图2所示，辘轳也可以看成是杠杆的变形，辘轳绕着转动的轴心就是支点，辘轳的把手转动一圈就是如图虚线所示的轮，作用在把手上的力为动力F1，井绳对轴向下的拉力是阻力F2，请在辘轳的侧面图上画出辘轳的杠杆示意图。

（_____）

通过示意图可以发现辘轳是_____杠杆。

（2）动手探究：

选用身边的器材探究轮轴的特点完成实验，如：圆珠笔芯（可以选用油性笔笔芯或普通圆珠笔笔芯，如图3所示），若手头没有圆珠笔芯也可以选用其它一头粗一头细的笔代替。该实验不考虑摩擦力不同对结果的影响。

①左手捏紧笔头，右手旋转笔管，则左手不能使笔头部分保持不被旋转。

②左手捏紧笔管，右手旋转笔头，则左手能使笔管部分保持不被旋转。

③当笔管转动一圈，笔头也转动一圈，由于笔头的直径小于笔管的直径，所以捏住笔管的手比捏住笔头的手费距离。

④根据以上实验圆珠笔芯也相当于轮轴，笔管相当于_____（填“A轮”或“B轴”），笔头相当于_____ （填“A轮”或“B轴”），所以使用轮轴时，当轮带动轴，则_____（填“A省”或“B费”）力，但_____（填“A省”或“B费”）距离。

（3）应用：

①通过以上学习，判断如图4中不是轮轴的实例_____；

②体重相同、力气一样的A和B两同学在玩游戏。A握住球棒的细端，B握住球棒的粗端，如图5所示，各自向相反方向拧，获胜者是_____。

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图中所示是自行车上两个典型的轮轴装置，从图中可知脚踏板与________组成了一个________轮轴，飞轮与________组成了一个________轮轴.

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自行车是人们常用的交通工具，它应用了许多物理知识，下面说法中正确的是 （    ）

A．刹车系统应用了杠杆原理                B．前、后轮的轴承应用了滚动摩擦

C．链条和前后轮盘组成了滑轮组             D．轮胎刻有花纹是为了增大摩擦

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如图自行车是人们最常见的交通工具，从自行车的结构和使用来看，它应用了许多物理知识。下列说法中正确的是

（1）车把相当于费力杠杆

（2）刹车系统应用了杠杆及摩擦的知识　

（3）链条与其连接的两个齿轮组成了一个滑轮组

（4）轮胎制有花纹是为了增大摩擦

A. （1）　　 B. （2）（4）　　 C. （1）（3）　　 D. （3）（4）

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如图所示为自行车的脚踏板和大齿轮在运动中的三个不同位置．如要使大齿轮对链条的拉力保持不变，那么人脚加在脚踏板上的力最大时在

A. A位置　　 B. B位置　　 C. C位置　　 D. 三个位置一样

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