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113物理分科測驗25


<題組題>[題組:24-26題]
25 圖11為腳踏車驅動過程的示意圖:(i)騎士對踏板施力,經長度L的踏板曲柄對前齒盤的轉軸產生力矩;(ii)使前齒盤轉動並施力於鏈條上;(iii)鏈條上的力傳遞至後齒盤,使後齒盤轉動;(iv)後齒盤轉動時,施力於後輪使其轉動;(v)後輪與地面接觸點相對於地面靜止,地面施一反作用力於後輪,使腳踏車前進。若將腳踏車簡化為一質點,則下列有關腳踏車驅動過程的敘述哪些正確?(多選)(5分)
(A)在(i)中,踏板曲柄的長度L越長,則力矩越大
(B)在(ii)中,前齒盤的轉動動能會完全轉換為鏈條的動能
(C)在(iii)中,鏈條的張力對前齒盤與後齒盤的轉軸力矩和為零
(D)在(iv)中,後齒盤與後輪的轉動角速度相同
(E)在(v)中,地面對後輪的摩擦力方向與腳踏車前進方向相同

答案

(A)對:力矩 \(=F\times L\),L越大力矩越大。
(B)錯:動能轉換有損耗。
(C)對:鏈條張力對兩軸力矩和為零(系統內力)。
(D)對:後齒盤與後輪同軸,角速度相同。
(E)對:地面摩擦力為動力,方向向前。故選(A)(C)(D)(E)。答案:ACDE 報錯
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