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骑自行车爬坡时,沿蛇形路线骑行的物理原理是什么?

  有一个并不是太多人知道的、但是却又非常实用的物理现象,此现象就是:当人们骑着自行车爬陡坡时,如果沿着S形路线骑行,就会变得轻松一些,不需要太用力蹬车了。

  这到底是什么物理原理呢?

  其实很多人并不知道这个物理现象,尤其是现在的中学生朋友们,骑自行车的几乎越来越少了,而那些骑自行车上学的同学遇到爬坡情况也是少数,遇到爬坡还能利用此物理原理蛇形爬坡的更少,所以,真正有此经验的属于极少数同学,而有此经验但是真正理解其中的物理原理的更是极少数同学,除非这些同学都认真地学习了初中物理力学知识中的简单机械这章内容。

  其实此物理现象属于初中物理简单机械这章节内容中的“斜面”!

  我们知道,使用任何机械都不会省功,但是当我们使用机械时,要么会省力,要么会省距离,而省力的必定费距离,省距离的必定会费力!

  所以,蛇形爬坡其实就是利用了斜面的这一特性,蛇形爬坡与直接爬坡相比,费了距离,但是省了力!

  凡是试过的同学都会由此惊喜的发现,拐一拐车把,就能让自己蹬车的力小一些,就不会再那么累。这真的很神奇。

  只是,当沿着这种蛇形路线爬坡时,由于路程变长,导致爬坡所用的时间变长,而爬坡所做的功也变大了,这是因为爬坡过程中除了要克服重力做功,还需要克服摩擦力做功,蛇形路线使得人克服摩擦力做功更多了。因此这种爬坡方式肯定是浪费了时间。

  由此看来,蛇形路线爬坡虽然减小了爬坡所用的力,但是也有其他方面的缺点。

  我们来看下面这道初二物理期末考试题吧:
  根据以上分析可知,本题的正确答案应该选择C选项。

  关于简单机械,初中生们必须熟练掌握“杠杆原理(力臂画法、省力杠杆费力杠杆的区分)”、“滑轮组及其应用(含n公式、效率问题)”、“斜面(理想斜面公式)”、“功(做功两要素)”、“功率(注意其物理原理、注意其与机械效率的区别)”、“机械效率”等相关知识!

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