共享单车是今年特别火的一个话题,单车也与物理化学有一定关系,那我们一起来看一看,如果命题人要将共享单车这个话题出到物理化学试卷中,会怎样出题呢!
物理
考点1:声
1.自行车的车铃声是怎样产生的?为什么有的自行车在行驶时会产生杂音?
答:自行车车铃的把手经过手的拨动,带动齿轮转动,齿轮使带有弹簧锤的轴旋转起来,弹簧锤敲打铃盖,金属铃盖发生震动,发出声音因为振动的物体能发声,若用手按住铃盖,铃声振动就会停止。自行车有些部位零件松动时,骑行时引起振动也能发声。
考点2:摩擦力
1.自行车车轮胎、车把套、脚踏板以及刹车块处均刻有一些花纹,增大接触面粗糙程度,增大摩擦力。
2.车轴处经常上一些润滑油,以减小接触面粗糙程度,来减小摩擦力。
3.所有车轴处均有滚珠,变滑动摩擦为滚动摩擦,来减小摩擦,转动方便。
4.刹车时,需要攥紧刹车把,是通过增大压力的方式增大摩擦力。
5.紧蹬自行车前进时,前后轮受到的摩擦力方向一样吗?自行车由于惯性前进时,前后轮受到的摩擦力方向一样吗?为什么?
答:紧蹬前进时,方向不一样;由于惯性前进时,方向一样。因为紧蹬自行车前进时,后轮受到的摩擦力方向向前,是自行车前进的动力,前轮受到的摩擦力方向向后,是自行车前进的阻力;自行车靠惯性前进时,前后轮受到的摩擦力方向均向后,这两个力均是自行车前进的阻力。
6.人骑上自行车时会发现车胎变瘪,同时车胎会在路面上留下印痕,这表现了力的哪一个作用效果?
答:力能使物体发生形变
考点3:惯性
1.当人骑自行车前进时,停止蹬自行车后,自行车仍然前进,若不继续施力,它最终要停下来,为什么?
答:当不蹬脚踏板时,自行车还会继续向前运动是由于自行车具有惯性。若不继续施力,它最终要停下来,是因为自行车受到了摩擦阻力,改变了运动状态,速度逐渐减小。
2.当人骑自行车快速前进时,若紧急刹车,一般情况下为什么不要先捏紧前刹车?
答:快速行驶的自行车,如果突然把前轮刹住,后轮就会跳起来。这是因为前轮受到阻力而突然停止运动,但车上的人和后轮没有受到阻力,由于惯性,人和后轮要保持继续向前的运动状态,所以后轮会跳起来。不能单独用自行车的前闸刹车,否则会出现翻车事故!
考点4:压力压强
1.在车轴拧螺母处要加一个垫圈,通过增大受力面积,以减小压强;自行车的脚踏板做得扁平,来增大受力面积,以减小它对脚的压强。
2.自行车的车座为什么要设计成较宽大的“马鞍形”?
答:设计成较宽大的“马鞍形”,可以增大人与车座的接触面积,减小对人臀部的压强,让人骑行时感到舒服些。
3.在炎热的夏天,自行车轮胎内的气体为什么不能充得太足?
答:这是为了防止自行车爆胎,因为对于质量、体积一定的气体,当温度越高时,压强越大,当压强达到一定程度时,若超过了轮胎的承受能力,就会发生爆胎的情况。
4.一般情况下,充足气的自行车轮胎着地面积大约为S=2×10cm×5cm=100;当一个成年人骑自行车前进时,自行车对地面的压力大约为650N,计算出自行车对地面的压强约为多少?
解:p=F/S=650N/0.01=65000Pa。
考点5:简单机械知识
1.杠杆知识
A、控制前轮转向的杠杆:自行车的车把,是省力杠杆,人们用很小的力就能转动自行车前轮,来控制自行车的运动方向和自行车的平衡。
B、控制刹车闸的杠杆:车把上的闸把是省力杠杆,人们用很小的力就能使车闸以较大的压力压到车轮的钢圈上。
2.功和机械能的知识运用
A、根据功的原理:省力必定费距离。因此人们在上坡时,常骑“S形”路线就是这个道理。
B、动能和重力势能的相互转化。如骑车上坡前,人们往往要加紧蹬几下,就容易上去些,这里是动能转化为势能。而骑车下坡,不用蹬,车速也越来越快,此为势能转化为动能。
例题 用打气筒给自行车车胎打气时,不一会儿气筒壁就会热起来,为什么?
答:筒壁会热起来,是因为打气筒的活塞压缩空气做功,空气的内能增加,气体内能传给筒壁,使筒壁温度升高。同时打气过程也是克服活塞和筒壁摩擦力做功的过程,也能使筒壁的内能增加,温度升高。
化学
1.共享单车是绿色出行的交通工具,一个单车由锰钢车架、橡胶轮胎、钢制轮圈组成,请回答下列问题:
①锰属于______(填“金属”或“非金属”元素)
②制造钢质轮圈利用了金属的延展性,这属于______(填“物理”或“化学”)性质
③材质属于有机合成材料的是______(填字母序号)
④在______(填“潮湿”或“干燥”)的空气中,自行车的铁质部件更易生锈
解:
①锰属于金属元素,故填:金属。
②制造钢质轮圈利用了金属的延展性,不需要发生化学变化就能表现出来的性质,这属于物理性质,故填:物理。
③轮胎是橡胶的,橡胶属于有机合成材料,故填B。
④在潮湿的空气中,自行车的铁质部件更易生锈,故填:潮湿。
2.共享单车作为常用的代步工具,既轻便灵活,又符合环保要求,如图是一款自行车的示意图:
(1)所标物质中,属于金属、合金的是______,含有的金属元素是______。
(2)车架表面刷漆主要是为了防锈,其原理是______;请再提出一条可延长自行车使用寿命的建议 ______。
(3)当今自行车外形美观,材质轻便、牢固,除了代步,还可以作为健身工具。由此你对化学与人类生活的关系有何感想?
解:
(1)钢或不锈钢;铁。
(2)隔绝空气(或氧气)和水;保持表面洁净干燥或涂油等。
(3)化学可以提高人类生存的质量或化学能美化人类生活等。
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