(1)下坡时不踩踏板,自行车匀速行驶,有:
f=mgsinθ ①
(2)车轮转动一周,自行车前进的距离为:
s=2πR3 ②
轮盘与飞轮用链条连结,边缘上的线速度相同,有:
2πn1R1=2πn2R2 ③
n1=
,④N t
n2=
,⑤N′ t
后轮与飞轮转数相同,故有:
L=N′s
由②③④⑤⑥得,
L=
.2πNR1R3
R2
(3)自行车沿斜坡匀速向上行驶过程有:
W=(mgsinθ+f)L
P=
W t
由①⑦⑧⑨得,P=
sinθ.4mgπNR1R3
R2t
答:(1)斜坡及空气作用于自行车与人的阻力大小f为mgsinθ;
(2)斜坡的长度L为
;2πNR1R3
R2
(3)该同学沿斜坡向上匀速行驶过程中消耗的功率P为
sinθ.4mgπNR1R3
R2t