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自行车在我国是很普及的代步和运载工具。在它的“身上”运用了许多力学知识，测量中的应用。在测量跑道的长度时，可运用自行车。如普通车轮的直径为米或米。那么转过一圈长度为直径乘圆周率π，即约米或米。
然后，让车沿着跑道滚动，记下滚过的圈数n，则跑道长为n×米或n×米。力和运动的应用。减小与增大摩擦。车的前轴、中轴及后轴均采用滚动以减小摩擦。为更进一步减小摩擦，人们常在这些部位加润滑剂。
多处刻有凹凸不平的花纹以增大摩擦。如车的外胎，车把手塑料套，蹬板套、闸把套等。变滚动摩擦为滑动摩擦以增大摩擦。
如在刹车时，车轮不再滚动，而在地面上滑动，摩擦大大增加了，故车可迅速停驶。而在刹车的同时，手用力握紧车闸把。
增大刹车皮对钢圈的压力以达到制止车轮滚动的目的。弹簧的减震作用。车的座垫下安有许多根弹簧，利用它的缓冲作用以减小震动。压强知识的应用自行车车胎上刻有载重量。如车载过重，则车胎受到压强太大而被压破。
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参考资料来源：百度百科-研究报告
首先，是自行车上的摩擦力。自行车前轮受向后的滚动摩擦力，后轮受向前的静摩擦力。摩擦力分为动摩擦力和静摩擦力，动摩擦力又分为滚动摩擦力和滑动摩擦力。这里车运动时的摩擦实际上是轮胎与地面的摩擦。根据静摩擦力定义：静摩擦力是相对运动即将开始瞬间的摩擦力，可得车匀速运动时，后轮胎和地面之间没有相对运动（有相对运动轮胎就打滑了），所以是静摩擦力。又根据摩擦力的定义：摩擦力是阻碍物体运动或者相对运动的，所以车运动方向向前，而且前轮没有受牵引力，可以整个车子的运动看做一体。所以摩擦力向后，阻碍运动。而后轮受到脚转动链条的牵引力的作用，车轮向后转动，所以摩擦力向前。也可以根据二力平衡分析，因为后轮胎受到一个向前的牵引力，而且又是做匀速直线运动，即处于平衡状态，受到的合力为零，所以车受到向前的牵引力的同时，也受到一个等大，反向（向后），共线的力，这个力就是摩擦力。车匀速运动时，后轮和地面接触的那一点没有相对运动。这是车轮的转动与平动两种分运动合成的问题：车轮的车轴有一个与车的整体相同的平动的速度v，车轮上的其他各点因与车轴是一体的，所以也都参与这一平动，但是，除此之外，那些点还有另一种运动——绕车轴的转动，这两种运动要合在一起才是那些点的真实运动。各点的相对于车轴因转动而具有的速度的大小方向各不相同：那些越靠近车轴的点速率（即速度的大小）越小，越边缘的越大；各点的速度方向都垂直于该点到车轴中心的连线；车轮上部各点的速度在水平方向的分量与整车的平动速度v同向，而下部则反向。正常行驶时，车轮最下端的那一点有随车轴的平动速度v，同时又有相对于车轴的因转动而具有的-v，合起来正好是0（作为对比，想想车轮最上端的那一点，它有随车轴的平动速度v，同时又有相对于车轴的v，合起来是2v——那一点的速度比整车快一倍！）。我们能看到路面上清晰的车轮印，就因为车轮最下端与地面接触的瞬间相对于地面的速度为0，否则就像紧急刹车时，车轮在地面拖过，痕迹是一条带状，不会再有清晰的轮胎花纹。之所以接触的那一点会运动起来，是因为那一点是车轮的一部分，它要受到车轮其他部分对它的约束力。车轮在链条的作用下转动起来，也就带着那一点运动了！自行车匀速运动时受到平衡力，此时脚踩动踏板的力等于车子本身的摩擦和轮胎与地面的摩擦。自行车转动车把，自行车车身也转动，车身与车把无论怎么转动，最后都是在一条直线上。这一问题涉及到二力平衡等。另外，自行车上还有很多涉及到摩擦力的地方：车把，踏板，轮胎等等都有牵涉到静摩擦力。还有就是车把实际上是一个等臂杠杆，踏板踩动的那个轮轴也是一个杠杆（支点在轮轴中心）。以上就是自行车上比较常见的物理现象，抱歉我语言有点罗嗦，你自己再组织一下吧。
自行车在我国是很普及的代步和运载工具。在它的“身上”运用了许多力学知识， 1．测量中的应用 在测量跑道的长度时，可运用自行车。如普通车轮的直径为米或米。那么转过一圈长度为直径乘圆周率π，即约米或米，然后，让车沿着跑道滚动，记下滚过的圈数n，则跑道长为n×米或n×米。 2．力和运动的应用 (1)减小与增大摩擦。 车的前轴、中轴及后轴均采用滚动以减小摩擦。为更进一步减小摩擦，人们常在这些部位加润滑剂。 多处刻有凹凸不平的花纹以增大摩擦。如车的外胎，车把手塑料套，蹬板套、闸把套等。变滚动摩擦为滑动摩擦以增大摩擦。如在刹车时，车轮不再滚动，而在地面上滑动，摩擦大大增加了，故车可迅速停驶。而在刹车的同时，手用力握紧车闸把，增大刹车皮对钢圈的压力以达到制止车轮滚动的目的。 (2)弹簧的减震作用。 车的座垫下安有许多根弹簧，利用它的缓冲作用以减小震动。 3．压强知识的应用 (1)自行车车胎上刻有载重量。如车载过重，则车胎受到压强太大而被压破。 (2)座垫呈马鞍型，它能够增大座垫与人体的接触面积以减小臀部所受压强，使人骑车不易感到疲劳。 4．简单机械知识的应用 自行车制动系统中的车闸把与连杆是一个省力杠杆，可增大对刹车皮的拉力。自行车为了省力或省距离，还使用了轮轴：脚蹬板与链轮牙盘；后轮与飞轮及龙头与转轴等。 5．功、机械能的知识运用 (1)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。 (2)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。 6．惯性定律的运用 快速行驶的自行车，如果突然把前轮刹住，后轮为什么会跳起来。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，根据惯性定律，人和后轮要保持继续向前的运动状态，所以后轮会跳起来。 切记下坡或高速行驶时，不能单独用自行车的前闸刹车，否则会出现翻车事故！(一)运动和力的应用 自行车的外胎,车把手塑料套,踏板套,闸把套等处均有凹凸不平的花纹以增大摩擦.刹车时,手用力握紧车闸把,增大刹车皮对车轮钢圈的压力,以达到制止车轮滚动的目的.刹车时,车轮不再滚动,而在地面上滑动,变滚动为滑动后,摩擦大大增加,所以车能够迅速制动. 车的前轴,中轴及后轴均采用滚动轴承以减小摩擦,在这些部件上,人们常常加润滑油进一步减小摩擦. 1.增大和减小摩擦 自行车上的力学知识 车的座垫下安有粗的螺旋状的弹簧,利用它的缓冲作用以减小震动. 2.弹簧的减震作用 自行车上的力学知识 (二)压强知识的应用 自行车的车胎上刻有载重量,明确告诉人们:不能超载,如车载过量,车胎受力面积不变,则车胎受到太大的压强将被压破. 1.自行车负重 2.车座上的物理 座垫呈马鞍型,它能够增大座垫与人体的接触面积以减小臀部所受压强,使人骑车时感到较舒适. 自行车上的力学知识 (三)简单机械知识的应用 自行车制动系统中的车闸把与连杆是一个省力杠杆,可增大刹车皮的拉力.另外,链轮牙盘与脚蹬,后轮与飞轮,车龙头与转轴等都是轮轴,利用它们可以省力. 自行车上的力学知识 (四)功和能的知识运用 1,人们在骑自行车上较陡的坡时,往往走"S"形路线,这是根据功的原理.如图,坡长相当于斜面长,坡高相当于斜面高,根据功的原理:W1=W2,即FL=Gh,亦可写作:,可看出,斜面长L是斜面高h的几倍,所用的力F就是重力G的几分之一,所以,在高度h不变的情况下,斜面越长越省力,走"S"形路线是为了增大斜面长,从而能顺利上坡. 自行车上的力学知识 (四)功和能的知识运用 2,动能和势能的相互转化 骑自行车上坡前,人们往往要加紧蹬几下,使车的速度(动能)增大,"动能冲坡",以较大的动能转化为较大势能,能够较容易到达坡顶.而骑车下坡时,不用脚蹬,车速也越来越快,这是势能转化为动能,动能不断增大,所以车速也不断增大 自行车上的力学知识 (五)刹车和惯性 自行车高速行驶特别是下坡时,不能单独用前闸刹车,否则会出现翻车事故,其原因是:前闸刹车,前轮被迫静止,而作为驱动轮的后轮车架和骑车人由于惯性还要保持原有的高速运动的趋势,这时就会以前轮与地面接触处为支点,向前翻转,造成翻车事故. 自行车上的力学知识 (六)测量中的应用 在测量道路的长度时,可运用自行车.如24型车轮直径为米,26型车轮直径为米,车轮转过一圈长度为直径乘以圆周率π,得米或米,然后,让车沿跑道滚动,记下滚过的圈数n,则跑道长n×米或n×米. 自行车上的力学知识 (七)热膨胀知识的运用 在炎热的夏天,车胎内的气不能充得太足,更不能放在烈日下曝晒,因为车胎内的空气受热急剧膨胀,压强猛增会将车胎胀破. 自行车上的力学知识 (八)机械能与内能的转化 用打气筒给车胎打气,过一会儿,筒壁会热起来,这是因为压缩筒内气体和克服活塞与筒壁的摩擦做功,使筒壁内能增加,温度升高,所以筒壁会发热. 发现轮胎上有许多纹路 ——增大接触面粗糙程度，可以增大摩擦2发现刹皮很粗糙 ——同理，增大摩擦3自行车龙头左右摆动 ——运用了轮轴，相当于省力杠杆4在光滑的路面上，踩一脚车子很久都不会停 ——当物体不受力时，将永远匀速直线运动（牛顿第一定律）5刹车时我们用很大力 ——增大压力可以增大摩擦1 轮胎上有许多花纹 增大摩擦系数，增大接触免，也就增大了摩擦力 2 刹车 ， 应用了杠杆原理同时也可以增大摩擦力 3 自行车龙头 杠杆原理；运用了轮轴，滚动摩擦力小 4 踏轮 杠杆原理；前齿轮大后齿轮小5 车轴 里面有轴承，减小了摩擦力6 有的车有减震7 外胎是橡胶的增大了摩擦力 自行车的车架、轮胎、脚踏、刹车、链条等25个部件中，其基本部件缺一不可。其中，车架是自行车的骨架，它所承受的人和货物的重量最大。按照各部件的工作特点，大致可将其分为导向系统、驱动系统、制动系统： 1、导向系统：由车把、前叉、前轴、前轮等部件组成。乘骑者可以通过操纵车把来改变行驶方向并保持车身平衡。 2、驱动（传动或行走）系统：由脚蹬、中轴、牙盘、曲柄、链条、飞轮、后轴、后轮等部件组成。人的脚的蹬力是靠脚蹬通过曲柄，链轮、链条、飞轮、后轴等部件传动的，从而使自行车不断前进。 3、制动系统：它由车闸部件组成、乘骑者可以随时操纵车闸，使行驶的自行车减速、停驶、确保行车安全。 此外，为了安全和美观，以及从实用出发，还装配了车灯，支架等部件。编辑本段组成车体部分 包括车架、前叉、车把、鞍座和前叉合件等，是自行车的主体。自行车(20张)传动部分 包括脚蹬、曲柄、链轮、链条、中轴和飞轮等，由人力踩动脚蹬，通过以上传动件带动车轮旋转，驱车前行。行动部分 即前后车轮、包括前后轴部件、辐条、轮辋（车圈）、轮胎等。安全装置 包括制动器（车闸）、车灯、车铃、反射装置等。 根据需要，还可增加一些附件，如支架、衣架、保险叉、挡泥板、气筒等。另外，装有变速机构的运动车、竞赛车、山地车等还装有变速控制器和前后拨链器等。编辑本段分类公路自行车（Road bicycle） 用来在平滑公路路面上使用的车种，由于平滑路面阻力较小，公路自行车的设计更大考量高速，往往使用可减低风阻的下弯把手，较窄的高气压低阻力外胎，挡位较高，且轮径比一般的登山越野车都大，由于车架和配件不须像山地车一样需要加强，所以往往重量较轻，在公路上骑行时效率很高。由于车架无需加强又往往采用简单高效的菱形设计，公路车是最为优美的自行车。场地自行车（Track bicycle） 用于在室内极其平滑的椭圆形赛道上使用的自行车，这种自行车没有车闸(煞车)，没有变速器，且没有可逆转的飞轮。 三项赛/计时赛自行车（Triathlon/Time Trial bicycle）在三项赛和计时赛运动中使用的公路自行车，三项赛和计时赛的最大特点就是不允许使用牵引气流（draft），也就是说选手必须完全通过自己的力量来克服空气阻力，而不须骑在其他选手后面，所以三项赛/计时赛自行车在设计时非常注重让选手保持一个减小空气阻力的骑行姿势，同时注意减小自行车自身的空气阻力。三项赛自行车还让选手在骑行时使用和跑步时相近的肌肉组，这样使从骑行到跑步的转换更容易。山地自行车（Mountain bike） 山地自行车起源于1977年美国旧金山。 设计为骑乘于山区的车种，通常具有变速器可变换省力或快速的档位，有些会在车架安装避震器，部分的轮胎胎皮是巧克力胎纹以便于在无铺面的路面骑乘。 山地车零件的尺寸一般为英制单位。车圈为24/26/29英寸，轮胎尺寸一般为英寸。车架尺寸也以英制为单位，例如14"、17"、19"来表示车架尺寸的大小。速降自行车（DownHill bike） 山地自行车(Mountain bike)速降自行车，也称落山自行车。英文简称DH。是一种极具挑战性的活动。骑手利用特制的DH自行车在山坡上滑翔，甚至坠山来寻求刺激。活动多在山脊、矿洞、雪地等地带开展。奥地利人利用DH创造出的世界纪录。 速降自行车的车架角度与山地自行车有所区别，零件与山地自行车一样都为英制单位。进行此项活动时必须佩戴头盔、护甲等装备。前叉减震的行程比山地自行车及XC自行车要长。轮胎宽度一般超过2英寸。斜躺自行车（Recumbent） 与传统设计上较不一样的自行车。通常有较大且舒适的座椅，两轮或三轮。优点是舒适，且风阻低。旅行自行车（Touring bicycle） 由公路自行车发展而来，适合超远程自给自足的旅行，有较舒适放松的车架几何设计，能够负重，有很低的最低档位，使用较宽的车胎，配件选择方面追求可靠耐用而不太侧重减轻重量，往往是用山地车脚踏板。广告自行车（Advertising bike） 广告自行车是由中国国家专利局授权（ZL2007 2 ）的薄壳型车架制作的特殊自行车，利用车架表面积发布广告的专业广告自行车。越野公路车（Cross-country cycling） 由公路自行车发展而来，起源于骑手们想用一辆自行车同时征服公路和山地，于是骑手们选用较结实的公路车架和轮子，再安装上更强的车闸和很宽的车胎，使用山地车脚踏板。越野公路车既可以在公路上实现较高速度，也有一定越野能力。 双人/多人自行车（Tandem bicycle） 又称为协力车，由两人以上协同出力，由第一位控制方向。折叠车（Folding bicycle） 是为了便于携带与装进车内而设计的车种，有些地方的铁路及航空等公共交通工具允许旅客随身携带可折叠收合并装袋的自行车。电动自行车（Motorized bicycle） 一种以一半电力驱动和一半人力驱动的环保电动交通工具。电动自行车可以自动侦测双脚施力状况，在需要时以适当的动力辅助踏踩，自动调节动力。在中国广州等地区，因为电池回收等问题，禁止使用电动自行车。小轮车（Cycling BMX） 一种专门用于极限运动的自行车，这类车为了更适合特技表演而作出了不少改造，比如更轻量化的车身，没有刹车，车把可以360°旋转。全木头自行车 自行车 自行车
自行车上的物理知识结题报告一、课题背景我国是一个人口大国,自行车作为一种交通工具，既轻便、环保，又可以健身，深受人们的青睐，中国老百姓拥有5亿多辆自行车。年出口达到2000万辆，从某种意义上来说，中国是一个自行车王国，每天清晨和落日时分，滚滚车流在中国的城市中碾动，这是最为壮观的一道风景，这是一条现代中国流动的长城。这人人皆知的自行车上，却有许多等着我们去探究，我们几个同学组成研究小组，经过我们五人和物理老师的一番讨论之后，确立本次研究性学习的主题：自行车上的物理知识。二、课题准备 大家共同商量后，将本次的“自行车上的物理知识”主题分成五个小课题：1． 自行车上的物理知识（范凯达）2． 自行车的相关历史（阮世超）3． 自行车的结构和功能，杠杆知识（许玉宇）4． 自行车上的摩擦知识（李家琪）5． 自行车的设计和改造，并分析自行车前后轮静摩擦力问题（阮方荣）以上课题涉及八年级和九年级《物理》中的知识，我们巩固了初二的内容，也同时对初三《物理》中杠杆这一章节进行复习，也对高一的知识进行了巩固。三、课题目标 为了培养我们自主学习的能力与创新思维，得到独立锻炼的机会，增强社会合作能力，激发了我拉的科学探究精神，学到课本没有的知识，也能通过此次课题更好地从物理这一角度了解自行车。四、课题目的（！）提高在日常生活中发现科学原理的能力（2）自已用科学知识改进日用品性能的能力（3）提高自己观察、收集信息的能力（4）培养创新能力，设计改装自行车（5）培养同学的合作精神，共同探究（6）通过学生亲自调查与访谈，了解自行车上的物理知识，培养学生严谨求实和勇于探索的科学精神、科学方法。（7）让我们初步掌握社会调查研究方法，了解学术研究的基本程序和规范，培养对于学术研究和初步兴趣，体验学术研究的成就感，初步养成良好的学术品质。（8）通过成果展示提高学生进行科学研究的积极性，还能让学生体验到成功的快乐。五、活动步骤与过程阶段一：确定要调查的课题，制定计划及主要任务；分析课题的可行性及研究范围；明确将要调查的对象老题确定完课题，同学讨论分为五个子课题，并分配给了同学，我们小组共同制定了一系列有序可行的计划，期待着能完美完成此次任务。阶段二：研究实物，外出采访自行车摊的师傅，并作记录，调查自行车流行现状，全面搜索第一手资料。 利用周末，我作为组长，将任务交给每一个同学，有的人把自己的自行车搬出来，供大家观察，有的人走进了自行车专卖店，研究自行车结构，并询问有关人员，有的人去了修自行车的摊铺一趟，询问了修车铺的师傅，了解到自行车的内部结构，问了他和脱链的原因。还有的人专门做了问卷调查，并进行整理，概括。周末的实地考察让我们收获了很多，也让人家对自行车的兴趣愈发变浓，感觉才这是真正的了解自行车的开始。 阶段三：查找相关的资料，进一步的试验探究，整理资料及数据。 这几个假期，大家通过各种途径上阶段的资料进行深一步的探究和讨论。<中国百科全书 >《十万个为什么》《辞海》等一些书籍成了我们小组的常客了。大家一有空就上网搜索，下载照片。我们终于了解到了“世界上最原始的自行车”，看到了“世界上最先进的自行车”，感受到了这小小的自行车竟然存在着如此多的奥秘。大家都十分好奇。阶段四：小组成员互相交流，成果汇总。得出调查报告，想出合理建议。 小组同学把这几个星期以来的资料给大家分享，向物理老师和其他人提出自己解决不了的问题，共同交流，找出需要改进的地方，并共同对其进行了筛选、修改。每个人将资料整理成几张小报告，对课题研究进行总结。 片段五：活动感想与体会。 这次综合实践活动让我们离开课堂，来到最普通的生活中去实践。在那几周里，我们走访了自行车市场、去图书馆寻找相关书籍，上网查阅资料、还请教了物理老师。当然，在这过程中我们也遇到了许多“拦路虎”，但我们并没有因为害怕而退缩，如那次去自行车店铺的师傅，因他十分忙碌，所以我们就在烈日下足足晒了一个下午，但最终还是顺利进行了采访。 在这次十分有意义的研究性学习活动中，我们小组的所以成员都亲自参与，仔细观察，认真思考，敢于提问，并且努力总结，同时也培养了我们与他人合作的精神，丰富了我们的知识，让我们深刻感受到了通过自己的研究得到研究结果的乐趣。同时，锻炼了我们搜集、整理、分析信息和资料的能力，发现了我们的潜能和价值，增强了自信。对这次通过自己努力取得的结果，我们感到十分的满意，也乐在其中。我们都期待以后还有更多的利用集体的力量解决和研究更多有趣问题的机会。最后通过研学，我们认识到物理在生活中的重要意义。 当然，在这次综合实践中还有很多不够完善的地方，但是我们想：至少，我们用心，用汗水，用自己的智慧去经历了，感受了，体验了，结果就显得不太重要，过程才是我们所享受的瞬间。我们应经常在生活在实践，在实践中去学习。
首先，是自行车上的摩擦力。自行车前轮受向后的滚动摩擦力，后轮受向前的静摩擦力。摩擦力分为动摩擦力和静摩擦力，动摩擦力又分为滚动摩擦力和滑动摩擦力。这里车运动时的摩擦实际上是轮胎与地面的摩擦。根据静摩擦力定义：静摩擦力是相对运动即将开始瞬间的摩擦力，可得车匀速运动时，后轮胎和地面之间没有相对运动（有相对运动轮胎就打滑了），所以是静摩擦力。又根据摩擦力的定义：摩擦力是阻碍物体运动或者相对运动的，所以车运动方向向前，而且前轮没有受牵引力，可以整个车子的运动看做一体。所以摩擦力向后，阻碍运动。而后轮受到脚转动链条的牵引力的作用，车轮向后转动，所以摩擦力向前。也可以根据二力平衡分析，因为后轮胎受到一个向前的牵引力，而且又是做匀速直线运动，即处于平衡状态，受到的合力为零，所以车受到向前的牵引力的同时，也受到一个等大，反向（向后），共线的力，这个力就是摩擦力。车匀速运动时，后轮和地面接触的那一点没有相对运动。这是车轮的转动与平动两种分运动合成的问题：车轮的车轴有一个与车的整体相同的平动的速度v，车轮上的其他各点因与车轴是一体的，所以也都参与这一平动，但是，除此之外，那些点还有另一种运动——绕车轴的转动，这两种运动要合在一起才是那些点的真实运动。各点的相对于车轴因转动而具有的速度的大小方向各不相同：那些越靠近车轴的点速率（即速度的大小）越小，越边缘的越大；各点的速度方向都垂直于该点到车轴中心的连线；车轮上部各点的速度在水平方向的分量与整车的平动速度v同向，而下部则反向。正常行驶时，车轮最下端的那一点有随车轴的平动速度v，同时又有相对于车轴的因转动而具有的-v，合起来正好是0（作为对比，想想车轮最上端的那一点，它有随车轴的平动速度v，同时又有相对于车轴的v，合起来是2v——那一点的速度比整车快一倍！）。我们能看到路面上清晰的车轮印，就因为车轮最下端与地面接触的瞬间相对于地面的速度为0，否则就像紧急刹车时，车轮在地面拖过，痕迹是一条带状，不会再有清晰的轮胎花纹。之所以接触的那一点会运动起来，是因为那一点是车轮的一部分，它要受到车轮其他部分对它的约束力。车轮在链条的作用下转动起来，也就带着那一点运动了！自行车匀速运动时受到平衡力，此时脚踩动踏板的力等于车子本身的摩擦和轮胎与地面的摩擦。自行车转动车把，自行车车身也转动，车身与车把无论怎么转动，最后都是在一条直线上。这一问题涉及到二力平衡等。另外，自行车上还有很多涉及到摩擦力的地方：车把，踏板，轮胎等等都有牵涉到静摩擦力。还有就是车把实际上是一个等臂杠杆，踏板踩动的那个轮轴也是一个杠杆（支点在轮轴中心）。以上就是自行车上比较常见的物理现象，抱歉我语言有点罗嗦，你自己再组织一下吧。
前几天差评君跟同事一块出去 旅游 ，发现他竟然不会骑自行车，我本来以为这是全国小学生的必备技能，问了一圈发现，还真有不少人因为天生缺少平衡感而不会骑车。
不过这也能理解，毕竟大家的天赋点都选的不一样。但我又好奇， 除了人体自身的平衡感，还有什么东西能让自行车这个两个轮子的玩意保持平衡呢？
于是我查了查资料，好家伙，原来在过去的一百多年时间里，自行车为什么不会倒这个问题，让无数物理学家，数学家想破了头。
为此他们还发表过英、德、法、俄、意大利等各种语言的上百篇论文。法国科学院还为此设立了物理竞赛。而直到今天，这个问题也不能说是完全解决了。
于是网上许多文章，甚至把 “ 自行车为什么不会倒 ” 写成了 “ 世纪未解之谜 ”。
这样一个看似简单的问题，为什么困扰了无数科学家一个多世纪的时间呢？今天跟大家聊一个发生在自行车身上的科学原理。
一、自行车平衡之谜研究史
其实自行车早在十八世纪就被法国人发明出来了，而这个可以称得上是世界上第一辆自行车的玩意儿，其实跟 “ 自行 ” 没有半毛钱关系。
它没有驱动装置，没有脚踏板，甚至没有转向！看上去就是个长了两个轮子的长条板凳，得靠人来蹬地驱动，才能前进。大概就是这个动作。
什么？你想转弯？好，人先给我下来，抱着车转吧。
由于这玩意实在太过原始，严谨的德国人看不下去，于是给它加上了可控方向的转向系统，俗称，车把。虽然还是得靠人蹬地来驱动，但好歹，不用搬着它转来转去了。
接下来的几十年的时间里，自行车的设计经过了欧洲多个国家的人不断改进演变，期间一度变成了非常反人类的造型，比如，下面这个版本的自行车，你要没点腰马合一的功夫，还真别想骑走它。
到了 1874 年，终于，它被英国人劳森改造成了正常人都能骑的样子。
劳森发明了一种精密的机械结构，通过一条铁链，让前轮在后轮的传动下运动。也就是我们现在熟悉的铰链。比马背还高的座椅也终于有机会从直径超过一米的前轮上移向更低更靠后的位置。
看到这里，估计差友们也多多少少体会到了， 自行车，从一开始就不是依托缜密的物理学、数学理论公式设计出来的。
它的诞生，完全是人类生活经验的产物。
不过存在即合理，自行车不仅存在了快两个世纪，而且还不断 “ 进化 ”，甚至可以不借助人力自己保持平衡了，如此神奇的现象，肯定应该有个能用来解释它的科学依据吧？
于是乎，科学家们开始倒回去反推它的设计原理，结果发现，诶？这玩意儿太玄学了，居然没法儿用现有的科学理论去解释！
1869 英国著名的力学家、工程师兰金 （ William John Macquorn Rankine ）发表了一篇题为《自行车运动的动力学原理》 （On the dynamical principles of the motion of veloci-pedes ）的文章，这也是最早讨论自行车平衡问题的论文。
1899 年，英国数学家惠普尔建立了一个由车体质量、车轮半径、转向角度等等 25 种复杂参数组成的模型， 来研究不同参数对平衡性的影响。
1910 年前，在惠普尔的数据之上，德国物理学家索墨菲和数学家克莱因提出了 “ 陀螺效应 ”，这个理论也被公认为是自行车保持平衡的奥秘。 ( PS : 以下讨论的稳定都是 “ 自稳定 ”，也就是指无人操作状态下自行车的稳定性 ）
二、陀螺效应和角动量守恒
那啥是陀螺效应呢？
陀螺效应有两个特点， 一是定轴性，二是进动性。
举个例子来说，大家小时候应该都玩过陀螺吧，玩过的同学可能会发现，旋转的陀螺，状态非常稳定，就算遇到外力干涉，它的平衡都很难被破坏掉。
这是因为高速旋转的物体，会产生一个叫做 “ 角动量 ” 的物理概念。学过初中物理的都知道，力乘以力臂叫 “ 力矩 ”，所以动量乘以动量臂就叫动量矩，也就是叫动量。
或者你可以把它简单理解成是旋转的状态。
我们还拿陀螺举例，当陀螺静止的时候，它不可能直立保持平衡，但高速旋转的时候，就会产生一个方向的角动量。我们可以用右手定则来判断角动量的方向。
此时陀螺的角动量方向就是垂直向上。而角动量的方向一旦形成，就极难改变，所以陀螺就保持平衡了。
这就是陀螺效应的定轴性。
但你会发现，陀螺除了 “ 自转 ” 以外，还会出现围绕垂直轴而形成的 “ 公转 ”，这个状态，就叫作陀螺进动。
科普团队真理元素曾经做过实验，把几十斤重的铁饼，固定一端，在高速旋转的状态下，这个装置完全能战胜重力，给人一种不合常理的感受，就像有人拉着另外一端似的悬在半空。
如果把它换成质量更轻的自行车车轮，那就更不在话下了。
而此时，如果对这个高速旋转的物体施加外力，会有两种情况，
我们再回到自行车上。
因为车轮转动的方向是不变的，它的角动量方向也会一直指向侧边，而当轮胎的旋转速度足够快的时候，不管车上有没有人操控，它们都会保持一个几乎恒定的方向前进，即使是出现倾斜，车体也不会随便改变方向，而是发生平移。
这也是为什么， 越是速度快的自行车，越是难以迅速转弯，因为你要施加足够大的力来对抗车轮的角动量。
我们生活中有很多现象都存在 “ 陀螺效应 ”，比如打水漂，如果你老是失败，多半是因为石头的旋转速度还不足以形成让它保持方向的角动量。
还有飞盘，飞盘从被扔出去到落回到你的手里，整个过程会一直遵循角动量方向不变的规律。
说到这，大家估计理解的就差不多了。不知道 “ 陀螺效应 ” 这个理论能不能说服你，实不相瞒，我反正是被说服了。而这套理论也主导了自行车研究界好长一段时间。
三、琼斯和他的前轮尾迹
直到 1970 年，有个叫琼斯的英国化学家突然跳出来说，自行车能够保持平衡，并不是因为 “ 陀螺效应 ”！而是另有原因。
这人确实没瞎掰，他是真的发明出了抵消陀螺效应的自行车。
这辆的自行车特别之处在于它有一大一小两个前轮！大前轮在小前轮的传动下，会向反方向旋转，也就是说这两个轮子的角动量是完全相反， 且相互抵消的，所以这辆车成功的消除了陀螺效应！
神奇的是，它也能和普通自行车一样保持平衡。
一个近百年来公认的理论就这样被推翻了。
那既然自行车能保持平衡并不是因为陀螺效应，又是因为啥呢？琼斯这哥们也给出了自己的理论解释。
他说啊，自行车之所以能保持平衡，是因为自行车的前轮设计里，有一个叫前轮尾迹的东西。简单说就是自行车前叉的延长线跟前轮中心垂直线的距离。
懂 汽车 的朋友可能听说过这么一个词， 叫主销后倾，在原理上，它和前轮尾迹是同一个东西。
为啥说这玩意是自行车保持平衡的关键呢。
大家有没有注意到，当自行车行驶的时候，如果发生倾倒，车头会朝同一个方向转动，然后重心就会重新回到自行车前轮的下方，而出现这种情况， 就是因为前轮中心比车把更靠前，重心会带着转向轴向一个方向转动。
琼斯还研究了前轮尾迹为负的情况，也就是车子前叉向前倾倒，这种情况下，当自行车向一侧倾倒时，车轮会向反方向偏转，非常难稳定。所以 琼斯认为前轮尾迹越长，自行车的平衡能力也就越好。
同理，还有购物车和办公椅的脚轮，不管你怎么拉动它们，这些轮子的前轮尾迹永远是一个正值，而这样的设计就是为了让他们方向更稳定。
嗯，听起来很有道理。差评君又相信了。
四、《科学》杂志打破前轮尾迹
而到了 2011 年，5 位学者在《科学》杂志上发表了一篇文章，他们论证了在既没有陀螺效应也没有前轮尾迹的条件下，自行车照样可以行驶得很稳定。怎么实现的呢，还是造车。
他们做了一个更奇葩的自行车，先是在前后轮上加了反转的辅助轮，然后又让车轮中心在前叉之前。所以这车既没有陀螺效应，又是一个负的前轮尾迹，当然，它还是可以保持平衡稳定前进。
那这辆车是怎么保持平衡的呢，就是通过车身结构，来控制自行车的质量分布。于是这 5 位学者给出结论，压根不用什么陀螺效应和前轮尾迹，只要在一定的质量分布条件下，完全可以平衡。
但这篇论文并不是完全否定了前人的研究，相反，他们认为陀螺效应和前轮尾迹的理论非常重要，因为他们发现，其实自行车保持平衡的秘密早就被我们掌握了。
还记得 1899 年英国数学家惠普尔（Whipple）建立的模型吗？这个模型由二十五个复杂参数组成，并涉及到两个二阶微分方程，而这些方程的解表明， 在受到微小扰动后，自行车的倾倒趋势会随时间而衰减，直至直立向前行驶。
用人话说就是，如果自行车要倾倒，就一定会发生转向，而有了这个转向就会使车子重新回正。
所以他的研究就已经解释了自行车为啥不会倒。 而 “ 陀螺效应 ” 和 “ 前轮尾迹 ” 理论其实是在解决为什么自行车倾倒后会发生转向的问题。
除此之外，有无数其他参数都可能会对稳定性造成影响。
比如自旋动量，车把的倾斜，质心位置，前后组件的惯性等等。用五位作者的话说： 自稳定的一个简单必要条件是，必须存在至少一个倾斜导致转向的因素。
也就是说，“陀螺效应 ” 和 “前轮尾迹 ”并没有错，他们都是自行车稳定中的充分不必要条件。而这 5 位学者的研究又给为其增加了新的充分不必要条件，即车身质量分布。
所以！自行车保持平衡并不是一个所谓的 “ 未解之谜 ”，只是在科学家们的研究下，这个问题经过了三次迭代，一次比一次完整，一次比一次理解深刻。
现在已经有自动程序可以模拟自行车的平衡状况，大家可以通过调整不同参数来研究对自行车平衡性的影响。（JBike6）
未来，说不定科学家们还会发现自行车保持平衡的新条件。
最后
看到这里，可能有同学想问了， 科学家为啥非得和自行车过不去呢？
其实一开始我看到这个问题的时候也有这样的想法，大家已经可以轻松驾驭自行车了，你还在研究为啥自行车不会倒，岂不是没什么实用价值。
但仔细想想，人类已经上至寰宇，下至深海，在科学上到达了前所未有的高度，但低下头来，连自己脚下的自行车都没有搞明白，这对于 “ 一事不知，深以为耻 ” 的科学家们来说，简直比强迫症发作还难受。
如果所有人只停留在 “这不已经能用了，何必再深究”这个层面，人类科学是不会前进的，无数的 科技 成果，也都来自于看似无用的科学研究。
法拉第用圆盘发电机来展示电磁感应原理时，曾被一位观众，“ 这东西有什么用呢？”而法拉第回答：“ 一个刚刚出生的婴儿有什么作用呢？”
我们今天回头来看，可能会嘲笑那个观众无知，因为我们知道电磁感应是非常有用的，它是交流电的基础。可在当时并没有人知道，连法拉第也不知道。
牛顿研究万有引力也不是为了造出飞机飞船，而是对自然规律的 探索 。正是有了这样的科学基础，无数后人才能将科学理论转化成现实世界的应用。
科学是抽象的，它从不负责有用，只负责求真。 探索 并找到这个世界的真相，才是科学家们毕生努力的意义。
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甩手是民间广为流传的一种健身方法。专家说，甩手对缺乏运动技能和没有运动习惯的人、尤其是老年人来说，是一种既简便又有效的健身方法，在家中、户外都可进行。有研究认为，甩手能调节神经系统兴奋与抑制的转换，增强呼吸系统功能，改善血液循环，能活动肩、肘关节，防治肩周炎，对于下肢活动不便者也是非常好的锻炼方法。甩手动作简单，姿势有讲究。甩手前，身体站直放松，两眼平视前方，两脚分立同肩宽，两臂自然下垂，两掌心向内。甩手时，两臂在腰腿活动的带动下来回摆动。两手臂在前摆时，和身体的垂直线不要超过60度，后摆时和身体的垂直线不要超过30度。运动时注意配合呼吸，可采用吸气摆臂2次，呼气摆臂3次的频率，经过一个阶段的练习可逐渐延长呼气时间。强度采用每分钟摆动60次，每次运动时间以15分钟为宜。专家提醒，不宜在饥饿或饭后即刻进行甩手。甩手时，练习者要有意识地调整呼吸节律，适当深、慢呼吸。——————————————————中枢神经系统central nervous system神经系统的主要部分。其位置常在动物体的中轴，由明显的脑神经节、神经索或脑和脊髓以及它们之间的连接成分组成。在中枢神经系统内大量神经细胞聚集在一起，有机地构成网络或回路。中枢神经系统是接受全身各处的传入信息，经它整合加工后成为协调的运动性传出，或者储存在中枢神经系统内成为学习、记忆的神经基础。人类的思维活动也是中枢神经系统的功能。脊椎动物的中枢神经系统 脊椎动物的脑位于颅腔内，脊髓位于椎管内。脊椎动物的中枢神经系统从胚胎时身体背侧的神经管发育而成。神经管的头端演变成脑，尾端成为脊髓。神经管腔在脑内的部分发展演变成为脑室，在脊髓部分演变成为中央管。脑在开始时是3个脑：前脑泡、中脑和菱脑泡，以后又衍化成为端脑、间脑、中脑、小脑、脑桥和延髓。脊椎动物的中枢神经系统内许多神经纤维是有髓鞘的，它们聚集在一起时，肉眼观呈白色，称白质。相反，神经细胞体集中的部位，肉眼观呈灰色，由大量神经细胞体和树突上大量突触组成，称灰质。中枢神经系统内由功能相同的神经细胞体集聚组成的，具有明确范围的灰质团块叫做神经核。在脊髓中进行的神经活动，主要是按节段进行的反射性活动；但脊椎动物的许多活动都带有整体性，这有赖于脑与脊髓之间联系来完成。在中枢神经系统内出现了许多纵向走行的神经纤维束。在脑和脊髓的左、右两侧之间也有许多连合纤维，其中最粗大的是大脑两半球之间的胼胝体。脊髓还保留着原来神经管的模式，灰质居中央管的周围，而白质围于灰质的表面。脊髓的背侧部分由胚胎时期神经管的翼板发展而成，主要接受感受器的传入信息。腹侧部分由基板发育而成，其功能是运动性的。脑干的颅神经核的位置按其感觉、运动的性质，基本上与脊髓的排列方式相似，但由于脑室的形状变化，当然，不如脊髓那样明显而整齐。脑干中的一些既非感觉又非运动性的神经核，如红核、橄榄核等，则位于脑干的不同部分。由于脑室及众多的神经束和传导束的出现，脑干的构造比脊髓要复杂得多。大脑及小脑的灰质主要分布在表层，分别称为大脑皮层和小脑皮层；而白质则在深层。功能 中枢神经系统像是一部容器巨大的信息加工器，加工的结果可以出现反射活动、产生感觉或记忆。例如动物遇到伤害性的东西，会逃避躲开，这是一种反射动作。在这个反射动作中，伤害性刺激所引起的信息，传入中枢，经过中枢的加工，再经运动神经传出，引起了肌肉的活动。中枢神经系统接受传入信息后，可以传到脑的特定部位，产生感觉，这一点在人类是可以根据主观的经验明确地报告出来的，在动物或许也有同样或类似的“感受”。有些感觉信息传入中枢后，经过学习的过程，还可在中枢神经系统内留下痕迹，成为记忆。中枢神经系统在完成上述功能活动时，有一个非常重要的特征，即协调与整合。协调指整体作用中的各个作用结合成为和谐运动的过程。整合是指把单独的、部分的活动变成为一个完整的活动过程。在这里，输出不再与输入呈一对一的关系，可以是多个输入，转化成单个输出，或者相反。例如，当左腿屈曲时，右腿为了支持体重一般都是伸直的，而左腿屈肌是收缩的，伸肌却是松弛的。这些活动都体现了中枢神经系统的协调与整合作用。如果从有机体与环境之间的相互关系来看，则中枢神经系统的功能可以归纳成两类：主动作用与对抗作用。对抗作用就是对抗外界环境给予机体的刺激，力图维持机体活动的原先状态，在生理学上称稳态性作用。这对保持机体生理状态的相对稳定，对于各种生理正常功能的进行有着重要的意义。各种先天的反射性活动，基本上都是属于这一类，如体温调节反射，食物引起的胃肠活动反射等。另一类作用并非由明显的外界刺激所引起而是由机体主动发动的，称主动作用，这在高等动物尤为明显，如猫向老鼠扑去，如人们随意想发动某个动作等。在这两种活动的基础上还可经过学习，获得新的行为。外周神经系统peripheral nervous system联系中枢神经系统与全身各器官的神经，包括脑神经和脊神经。通过外周神经系统，脑和脊髓既获得全身器官活动的信息 ，又发出信息到各器官以调节其活动，从功能上看，外周神经系统与中枢神经系统( 即脑和脊髓)是不可分割的，它们共同组成统一的神经系统。脊椎动物的外周神经系统包括由脑发出的脑神经和由脊髓按节段性排列发出的脊神经。分类 按所联系的器官不同，可分为躯体和内脏两大类，每一类又可按照传导兴奋的方向不同而分为传入和传出两类。传入神经是将感受器的兴奋传入中枢，引起感觉，故又称感觉神经，如脊髓后根所含的纤维；传出神经是将中枢的兴奋传到效应器，引起躯体运动或调节内脏器官的活动，故又称运动神经，如脊髓前根所含的纤维。近年发现，脊髓前根也含传入纤维。外周神经系统各类神经所联系的器官机能归纳如下：躯体和内脏的传入神经在结构和功能上都没有什么明显的差别。例如，由胸腔、腹腔和盆腔等部位内脏器官到达脊髓的传入神经，与由躯干四肢的皮肤、肌肉和腱等处到达脊髓的传入神经，其细胞体在脊神经节，其向中枢的一段都是后根的组成部分；在功能上，都是将感受器的兴奋传入脊髓。故在生理学上没有必要对躯体传入神经和内脏传入神经加以区别。躯体和内脏的传出神经支配骨骼肌和内脏器官，在结构上和功能上都有显著的差别。在结构上 ，由中枢发出支配骨骼肌的传出神经，其细胞体都在脊髓或脑干内 ，其轴突离开中枢部位后，直接到达它们所支配的肌细胞，但支配内脏器官的传出神经，属自主神经系统，却分为两段：第一段叫节前纤维，其胞体在脊髓或脑干内，其轴突末梢终止于外周的自主神经节内，并在此与第二段神经的胞体及其树突发生突触联系；第二段神经纤维由该神经节发出，直接到达所支配的器官，故称节后纤维。在功能上，躯体传出神经对于骨骼肌只发生兴奋作用，即只含有兴奋性的纤维，其神经冲动能经神经肌肉接头的传递引起骨骼肌的兴奋，从而使肌肉发生收缩。当传出冲动减少或被阻断时，骨骼肌的收缩就减弱或完全停止。但支配内脏的传出神经比较复杂。大部分内脏器官接受双重神经支配，即接受交感神经和副交感两种神经支配，其中有加强内脏活动的(兴奋性神经)，也有抑制内脏活动的(抑制性神经)(见自主神经系统)。脑神经和脊神经 人体有12对脑神经，包括传入和传出神经纤维；在第Ⅲ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ脑神经中，还包含有副交感神经纤维，绝大部分的脑神经支配颈和头部。
高中物理课题研究改革实施策略论文
无论是在学校还是在社会中，大家一定都接触过论文吧，借助论文可以达到探讨问题进行学术研究的目的。你写论文时总是无从下笔？以下是我为大家整理的高中物理课题研究改革实施策略论文，欢迎阅读与收藏。
摘要： 当代教育改革提倡学生的全面发展，高中物理课题研究的改革则是新课改对学生科研素养、创造能力培养的充分体现，高中物理教师是这种科研素养培养的关键力量和引路人，教师要在让学生掌握知识的同时，同步推进科研素养、创造能力的培养，使学生各方面素质全面发展。
关键词 ：高中物理；课题研究；新课改；
随着新课程改革的大力推进，“核心素养”一词成为教育的热点话题，核心素养的是指：学生在接受相应学段的教育过程中逐步形成起来的适应个人终身发展与社会发展的人格品质与关键能力。而物理学科的核心素养即指，在核心素养的基础上加入物理学科的元素，学生通过物理知识的学习所形成的适合终身发展的品质与能力，被归纳为四个方面：物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任。那么，如何在高中物理课堂贯彻实施核心素养，便成了当代高中物理教师新的关注点，本文主要对高中物理课题研究的改革进行了分析以及对改革后的课题研究应如何实施进行了阐述。高中物理课题研究的改革是教育改革中的典型案例，高中物理一线教师便是这一举措的实施者，同时也是课程开发的研究者，课题研究的设置就是为了培养学生的培养科研素养和创造能力，科研和创造不应只是高等教育的代名词，科学态度和科学思维需从小培养才有利于深入和内化成自身的素养，高中物理教师应积极跟随教育改革的步伐，提高对核心素养的培养意识，并提升相应的培养能力，为新时代培养全面发展的人。
一、高中物理新课改中教材的变化
（一）新课改中教材的变化
2004年和2019年人教版两版新旧教材主要在排版、内容、习题、插图等方面进行了调整，新教材在排版方面增加了每节正文右侧的空白栏及旁批内容，空白栏为学生作随堂笔记提供了便利。新教材的知识内容整体并未发生变化，但每本书及部分章节内容安排都进行调整，从目录到章小节内容都有调整的部分。在习题方面，新教材在每章末增加了A组和B组复习题与提高题，这种改版在一定程度上解决了旧教材习题数量过少、题目难度过低等问题。在插图方面，新教材更多选取了实际拍摄的图片，突出了物理生活化和时代化的特征。
（二）新课改中课题研究的变化
2004版必修1课题研究中研究的主题是“桥梁的研究”，2019版必修1的课题研究并没有给出指定的研究内容，而是提供了一个“研究样例”和一个“参考选题”，分别是“球形物体空气阻力大小与速率关系的研究”和“橡皮筋弹力与伸长量关系的研究”；2004版必修2课题研究中研究的主题是“潮汐现象”“潮汐发电”，2019版必修2课题研究提供的样例和选题分别是“关于甩手动作的物理原理研究”和“掷标枪动作的物理原理研究”。2004版教材的课题研究包含课题的得来、课题的规划、课题的实施三个部分。2019版教材的课题研究中的“研究样例”包含问题的提出、实验设计、实验过程和数据、数据处理和结论四个部分，并且给出了具体的实验数据和结果分析，“参考选题”与研究样例会用到同类型的解决方案，但参考选题只提出问题，此处考查学生的类比迁移能力，因此并没有给出具体的实验数据和结果分析。
二、课题研究改革分析
课题研究的变化同时也反映着教育改革的方向，包含着教育改革的改革思路和育人理念，分析课题研究的改革，也是在深入贯彻体会教育改革。
（一）从教材变化分析
旧教材主张放宽眼界，摆脱教材的限制，留意观察身边社会及自然的事物，对于不懂的问题要问个究竟、探个明白。而新版教材更加强调科研素养和创造能力的培养，研究的内容不受教科书的限制，学生根据自己对周围的事物观察和质疑，发现并提出自己值得研究的问题，把更多的主动权给了学生，让学生自己放手去做。不仅如此，新版教材充分考虑到中学生的知识储备和动手能力，所研究的课题需要以教材中学习过的知识为基础，是已掌握知识的实践延伸，在一定成熟的知识体系的帮助下，让中学生的研究变得不再“可望而不可即”。综观两版教材，不难发现课题研究的研究内容从大到小、从宽泛到具体、从难操作到易上手，研究过程也更加具体细化，旧版教材重在让学生思考已经给定的问题，自己观察并解决，而关于问题如何解决并没有具体的陈述和指导。新版教材则重在解决问题，在研究样例中，不仅给出了一整套的实施办法，还给出了具体的数据及完整的结论分析，如此一来，有了样例，学生便明白了探究性学习的一般程序，便可以仿照给定的程序，自行完成参考选题，或学生也可以自行发现并选择同类型的现实问题，进行探究性学习。这样不仅可以达到培养学生探究性学习能力的目的，也传授给了学生研究性学习的实施程序，让学生掌握搜集数据、分析数据的能力。
（二）从育人理念分析
中学生的传统学习模式使得他们并不具备完全的探究性学习的能力，再加上繁重的课业及考试压力，导致课题研究这一板块大多被师生所“遗弃”，而新版教材的课题研究充分考虑到以上因素，研究的主题与学生已掌握的知识充分结合，内容上也更加贴近学生的生活，操作过程更加容易实现，并且教材中给出了具体的操作方法，学生可以先参透研究样例，模仿或自行完成参考选题部分，也可自行选择同类型的现实问题，进行探究性学习。被安排具体的学习任务是高中生长期的学习习惯和模式，这样的学习模式有利于教学任务的开展和管理，却也养成了中学生的不良学习习惯，被动的接受和不懂就问，久而久之缺少了自己探索的意识和能力，而自己通过努力去解决各种问题恰恰是离开校园后必须具备的品质。新版教材的课题研究便充分弥补了这些不足，极大地锻炼了学生自我探究的意识，和运用已学知识去解决问题能力。
三、研究课题的实施策略
改革后的课题研究具体应怎样实施成了高中物理教师思考的关键问题，首先要明白课题研究改革后想要达到怎样的目标，从目标意义入手，谈课题研究的具体实施。
（一）课题研究的目标
（1）获得参与研究的体验“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。”比研究出实验结果更重要的是研究的过程和体验，研究结果带来的成就感会随着时间流逝而消逝，但是在实验过程中获得的科学探究素养，却会贯穿物理学习始终。与此同时，探索的积极体验也会给学生物理方面的学习带来积极的影响。
（2）培养解决问题的意识能力研究课题的过程是学生独立探索研究的过程，期间会遇到许多意想不到的问题和困难，在这一过程中学生无法依赖教师，无论结果如何学生都必须通过探究、查阅资料等手段独立完成，由此一来，学生独自解决问题的意识和能力便得到了培养，久而久之，内化成自身具备的品质。
（3）培养科学态度和科学思维科学的态度和思维是进行科学研究的基础，具备了科学的态度和思维才能更好地为科学研究服务，教育改革也在向着培养学生核心素养的方向不断推进。课题研究的过程便可以充分培养学生的科学态度、科学思维等方面,培养学生的物理核心素养,达到促进学生全面发展的目标。
（4）培养科研素养和创造能力“冰冻三尺非一日之寒”，科研素养和创造能力的培养也绝非一日之功，这些都需要点滴的渗透，需要学生从实际的情境中感悟、体会，并提炼成自身具备的品质。培养学生的科研素养和创造能力是设置课题研究环节最主要目的，当代中学生缺乏培养科研素养和创造能力的大环境，基础教育对培养学生这方面素质的'重视度不够，课题研究的改革正是迈出了改进这样现状的一步，将教育改革不仅仅停留于书面口头，而是落实于实际，真正为培养学生的科研素养和创造能力做出实质贡献。
（5）激活各科学习中的知识储存书本上的知识都来自长久以来人们对生活现象的研究、总结，学生直接从书本上获得知识，由于缺乏了提出疑问、研究、总结的过程，知识就不能“活”在生活中，不仅仅是物理，各科学习都普遍存在这一问题，课题研究便为解决这一问题提供了平台，让学生激活各科学习中的知识储存，提高知识的相关性，使学生研究并尝试相关知识的综合运用。
（二）课题研究的实施策略
（1）教师指导研究的主题教师带领学生对所要研究主题的背景框架做初步的分析和了解，并对将要用到的基础知识做回顾梳理，申述注意事项，接下来引导学生说出研究过程中可能会用到的科学方法，并对这些研究方法作以详细的指导，让学生有足够的知识、技术储备，使得他们具备独立解决研究主题的基本能力。
（2）制订研究计划有了基础知识的支撑和对研究方法的了解掌握，此时就需要学生运用自己的逻辑思维和动手能力，根据研究样例的实验研究过程，自行制订研究计划、设计实验，设计具体实验步骤。在此阶段，教师将不再对学生设计的具体步骤进行干预，充分给予学生主动权，让学生自己积极探索、积极体验。
（3）研究实施学生将自己制订的研究计划和设计的实验步骤付诸实践，如无法得出结论，则需根据实际情况检查并修订第二步中制订的研究计划，然后实施修改后的方案计划，再次研究实施，直到得出数据。
（4）处理数据，总结结论学生进行多次试验，并根据自己测得的实验数据，进行详细的分类、统计，并且分析数据之间的关系，排除误差数据，从中发现一定的规律，经总结得出结论。将实验过程及得出的结论进行整理、撰写为纸质版报告。
（5）组织研究成果的交流研讨教师组织学生在课堂上分享自己的研究成果，互相讨论研究的过程。在该阶段，教师则需要对学生研究过程进行评价，并对其中的错误进行指正，带领学生总结分析成功或失败的原因。
（6）研究效果评估这一阶段是教师参与的环节，教师可以引入多元化的学生评价方式来评估，按照一定的比例来综合，评定学生课题研究部分的成果，并对本次活动的总体效果进行总结，归纳大多数学生在研究中遇到并难以解决的问题，在平时的教学活动中对此类问题的解决办法加以渗透，以此提高学生的综合能力。
四、课题研究改革对现代教育的启示
课堂上的学习是学习方式的一种，但研究性学习的研究过程，将来在实际工作中所遇到的各种问题，多数会以这种研究的方式来解决。学校里教育，不应该以应对考试为最高目标，应是培养全面发展的人，不仅要有过硬的文化知识功底，也要具备创新能力和科研素养，学习到的知识或许不为今后职业生涯所用，但钻研探究的意识，却是学生终身受益的良好精神品质。现代教育也应积极向改革方向靠拢，对学生的教育不仅仅局限于知识维度的提升，更需提高对各方面能力的重视度，着眼于学生的未来，培养更多能够独立解决困难的人，和具备科研精神、科研素养的人。
学习的知识也不应该仅仅只为考试服务，教师应时刻立足于核心素养的培养，随着改革的思路转变育人理念，让学生能够通过物理知识的学习，形成适合终身发展的能力与品质。学生的未来关乎国家今后的发展，国家的发展需要科研技术的支持，科研人才的培养需靠高等教育的栽培，但科研精神和科研素养要从小培养意识，这就要依赖于基础教育，只有从小培养研究问题的意识，才能更好地具备科研精神和素养，为以后成为科研人才打下坚实基础。
五、结束语
高中物理课题研究的变化主要体现在研究主题的选择和研究过程，研究主题将物理生活化、抽象的概念简单化，细化研究过程，以学生为主体，给学生更多的主动权和发展空间，充分体现着新课改的育人理念，注重学生科研素养和创造能力培养，致力于学生的全面发展。高中物理课题研究的改革也是新课改乃至教育改革的一个缩影，高中物理教师应紧跟教育改革的步伐，紧抓核心素养，适当调整自己的教学策略，重视对学生科研素养和创造能力培养，培养全面发展的人。
六、参考文献
[1]王可.人教版高中物理必修教材中物理学科核心素养的体现分析[D].曲阜:曲阜师范大学,2020.
[2]曾彪.数学分析课程开展研究性学习的意义和途径[J].科技风,2021(2):40-42.
[3]刘雯霞.人教版新旧高中物理教材对比分析与教学思考[D].洛阳:洛阳师范学院,2020.
[4]李大亮.基于核心素养的2019人教版高中物理教材分析[D].洛阳:洛阳师范学院,2020.
利用惯性为表公平，请根据回答时间，满意勿忘及时采纳我(*^__^*)你的采纳就是对回答者最大的肯定！
水和手一起运动,当手停止时,水保持运动速度,所以水就飞出去了..还有,甩手把水甩出去分两个过程1:在甩的过程中水飞出去是因为水做离心运动(离心力>摩察力)2:甩停之后再飞出去才是因为惯性. 望采纳
三种情况可能导致刹车失灵，排除法：1、检查刹车片、刹车盘（如有问题，更换即可）2、检查制动液，检查制动真空助力器及真空管（如有问题，更换制动液，注意排空制动管中空气，其它部件问题，更换即可）3、制动时间过长，刹车毂长时间摩擦，造成温度升高，摩擦系数降低，使制动效能下降（这种情况，大车居多，出现此类情况，停车，待刹车装置处于常温后方可继续行驶。严禁浇水降温）
二、惯性与物体运动状态变化的难易程度无关 通常认为质量是物体惯性大小的量度是据于这样的理由：质量大的物体在相同的力作用下其运动状态不容易改变。这是由牛顿第二定律所得到的基本结论。而事实上物体运动状态是否变化，物体运动状态的变化是难还是容易是与惯性无关的。惯性所揭示出的物体之性质不在于其使（或抗拒）物体运动状态的改变或代表改变的难易程度的能力，而在于它的保持某种特定状态（静止或匀速直线运动）的本领：在最相似的物之间，错觉说着最巧妙的谎；最小的罅隙是最难度（5）。因而惯性与物体的质量无关。倘若惯性与物体的质量有关的话，则我们也可以说力与惯性也有关系。因为对于相同质量的物体而言，力越小其运动状态就越难改变。因而，也即力越小物体的惯性越大。事实上，在惯性概念发展的最初时期，牛顿就将惯性与力进行等价的思考，当然现在大家知道牛顿的把惯性等同于力的思想是错的了。如果要说质量与惯性确有联系的话，作者以为也只能从这样的一个视角来看：惯性是由其表现物体周围存在着的与时空有关的天体质量分布情况决定着的性质。这是因为，根据广义相对论，空间的性质是由天体质量的分布所决定的。至于时间，自从奥古斯丁（6）提出"什么是时间？"以来，人们还没有认清它的真面目，也因而从更深的层次上而言，人们只认识到什么是惯性而还没有搞清惯性是什么。 惯性不是一种由个别物体自身所具备的原因（诚然，所有物体均会表现出惯性），它不是我们的一种吃力的、需要支撑的、痛苦感的反映，事实上，它是存在之美感的绽开。因而"惯性是物体对任何改变其运动状态的外来作用的阻抗的性质"（7）这样一种说法就是不当的。因为这一注释还是从对牛顿第二定律的基本分析而来的，在这一注释中已经隐藏了牛顿第二定律及对惯性与物体质量等价的认同感。其实，惯性是一种令人十分安全的、舒适的、和谐的存在之性质，它使物体的存在行为非常简单，而人们也往往由于常见到这种存在的简单性而忽视了它的深层含义。静止的永远静止，运动的永远作匀速直线运动，惯性就是将存在如此单调而重复地显现在人们眼前。凡是背离了这两种物体的存在情况而用惯性去解释其存在原因的，作者以为均属一种不当的诡辩行为。可是这种诡辩行为不仅麻木了人的脑神经而且充斥着各种各样的教科书（8），我们来看一些下面的例子。 例1．惯性也有不利的一面，高速行驶的车辆因惯性而不能及时制动常造成交通事故。所以，在城市的市区，对机动车的车速都有一定的限制，以利于行车安全。（9） 在这里，不能及时制动是由于惯性还是由于制动力不够大？略作思考，读者就可判断出是由于后者。将惯性看成一种破坏力是十分荒唐的。而发生交通事故的真正原因是，由于车辆质量较大，而相应的制动力在如此质量的物体上所产生的加速度很小，不能使车辆很快地减速，从而在短时间内停下来。倘若对于质量较大的车辆来说制动力也允许更大，那么作者认为还是可以在一定的时间内制动车辆的。 并且，这个例子中的"高速行驶的车辆"及"对机动车的车速都有一定的限制"的字句很容易使学生认为惯性和物体的运动速度有关。这对于初学者来说是一个很大的误导。 例2．把斧柄的一端在水泥地面上撞击几下，斧头就牢牢地套在斧柄上了，这是什么缘故呢？（10） 通常标准答案是这样的：开始斧头和斧柄同时向下运动，当斧柄遇到障碍物时突然停止，而斧头由于惯性保持原来的运动状态，这样斧头就牢牢地套在斧柄上了。 事实上，斧头在斧柄上套牢是由于斧头克服了阻力相对于斧柄运动了一段位移，而惯性不是克服某种阻力使斧头运动的原因。在此问题中的一个效果是斧头相对于斧柄产生了某种（克服一定力的）运动，因而我们必须以斧柄为参照系来考察此种运动的实质。当以斧柄为参照时，实际上斧柄在撞击的过程中是一个非惯性系，它相对于惯性系有一个向上的加速度。因而斧头在此参照系中必受到一个向下的"惯性力"，正是此力与斧头的重力克服了斧头与斧柄之间的弹力与摩擦阻力使斧头相对于斧柄前进了一段位移，从而使斧头在斧柄上套牢。如果一定要以地面为参照系来看斧头在斧柄上套牢的问题，那么可以这样认为：虽然斧头在斧柄上向下套牢的过程中没有受到除重力以外的向下的另外力，但相对于地面而言斧头具有一定的动能和重力势能，正是这个能量克服了阻力作功从而转化为内能。所以从效果上看，一是斧头相对于斧柄向下移动了一段位移，二是斧头与斧柄的接触面上在发热。 如果仅从动力学的角度来看，斧头在斧柄上套得牢不牢是由其受到的作用力大小与作用时间（或所通过的位移）所共同决定的，也就是说它和斧头相对于斧柄的动能或动量变化有关。斧柄在"水泥地面"上"撞击"这两个条件只是使斧柄产生了相对于水泥地面的较大的动量变化率，从而也使斧头具有了相对于斧柄的惯性力。但是，虽然这个惯性力构成了斧头套牢在斧柄上的直接原因，可严格地说，斧头在斧柄上套得牢不牢的原因还和斧头的重力及斧柄的弹性和斧头与斧柄的摩擦力大小均有关系。并且斧头在斧柄上套得牢不牢和作用时间也大有关系，因而，撞击"几下"也是一个非常重要的条件。 例3．小车上竖直放置一个木块，让木块随小车沿着桌面向右运动，当小车被档板制动时，车上的木块向右倾倒。这是怎么回事呢？（11） 教科书上的答案是这样的：小车突然停止的时候，由于木块和小车之间的摩擦，木块的底部也随着停止，可是木块的上部由于惯性要保持原来的运动状态，所以木块向右倾倒。 事实上，本例中小车上木块的倾倒是由于力矩作用的缘故。若以地面为参照物，小车对木块的摩擦力对木块的重心而言有一个顺时针旋转的力矩，从而木块向右倾倒。若以小车为参照物，小车被档板制动时已是一个非惯性系，作用在木块（重心）上的"惯性力"对木块的底端也产生一个使木块作顺时针旋转的力矩。 需要指出的是，在上述例2和例3中，斧头在斧柄上套牢和木块在小车上倾倒已是一个涉及物体在非惯性系中的动力学的问题。其中例2是非惯性系中的质点动力学问题，而例3则是非惯性系中的刚体动力学问题。可是，在非惯性系中，我们通常意义上所论述的牛顿第一定律已不成立，从而也失去了此两例的代表意义。也就是说，这两个例子不仅是不准确的解释而且是不适当的例子。在涉及惯性的问题上我们必须分别那些是属于惯性现象，而那些则不属于惯性现象--即为动力学现象。牛顿的例子，毫无疑问是正确的（12），但我们许多的物理学工作者却将惯性对事物的解释范围作了相当随意而并不恰当的扩展或扭曲。其实在讲述惯性时，用不着举更新鲜的特别例子，倒是需指出惯性使我们对事物常态的存在方式太熟视无睹了。这里问题的关键在于，惯性不是使物体改变运动状态（使火车制动、使斧头套牢在斧柄上、使小木块倾倒）的原因。严格地说，这些原因和物体的惯性无关，只和力有关，而至于火车制动得及时不及时，斧头套在斧柄上牢不牢，小木块倾倒得快不快，则不仅与力有关，还和物体的质量、形体、初速度有关。但即使如此地与质量和初速有关却也与惯性无关。 惯性，这个我们通常认为是由物体内在因素决定的性质，其实是物体存在方式的一种条件性："试取汽车为参考系统来研究'当汽车急剧刹车的时候，车中乘客有向前倾倒的倾向'这个问题，在汽车急剧刹车前，相对于汽车而言，乘客是静止的，在汽车急剧刹车时，乘客突然向前倾，这就是说，以汽车为参考系统，乘客由静止而突然向前倾，并不保持其静止状态，并不表现出惯性"（13）。这个条件就是：物体要表现出惯性，它必须处于惯性参考系中。而"事物的存在顽强地延续维持不变,无论运动是快是慢抑或停止。"（14）也只在惯性系中才成立。在研究物体的运动学与动力学问题时，惯性系总有着特殊的地位。可是，这个特殊地位的存在并不单单是人类抽象理性的功劳,并不是人类贪懒和间集化的一个报应，惯性系的存在有其形而上的基础：自然之美的呈现及人对自然之美呈现体认的同一性。如果没有了存在的时间均匀性与空间对称性，我们选取的相对于地面作匀速直线运动的参考系对研究动力学问题而言也就将成为一个畸形的怪胎。惯性系不仅在计算上向人类提供了联系物体的相互作用与相对运动的便利方式，其更根本的是它使人与存在的关系成为审美性的。惯性定律给我们的启示是：存在是美的。而惯性系则是自然对人的一个馈赠。也因而，我们应当从审美的视角来看待惯性，而不应当将它看成一个恶魔或一件便宜货。 所有的老师都要求学生不要把惯性与惯性定律混为一谈，可是当我们的老师用动力学的观点来看待惯性--也就是说，把惯性与牛顿第二定律混为一谈的时候，对学生的这一期望是合适的吗？其实这是一个误区：当教完一些物理学的基本概念与规律以后，就要求学生用它们解释自然现象。事实上，物理学中有些基本概念与规律不是要求我们去解释自然现象，它没有这个功能，它只是告诉我们要去感受些什么，它提供给我们的不是一种推理的方式，而是一个判断的原则 ：它促成我们的判断更接近于自然之美的呈现。 三、惯性定律与牛顿第二定律的关系 当物体所受的合外力为零时，从牛顿第二定律可知物体处于静止状态或作匀速直线运动。可是，仅依据这一点却不能认为牛顿第一定律是牛顿第二定律的一个特例。因为这两个定律的论述对象其实是不一样的。牛顿第二定律的研究对象是一个物体，而牛顿第一定律论述的是整个存在的性质。惯性--这个任何物体均具有的性质其实不是我们的个别研究对象所具有的性质，因为这个"任何物体"，包括了天地间的万物，而万物的总称（15）即是宇宙："四方上下曰宇，古往今来曰宙".也即任何个别的物体都不可能无条件地具有惯性：惯性是存在的特性，是存在着的时空的特性，是宇宙的特性。 其次，牛顿第二定律是关于个别物体因果性的规律，而牛顿第一定律却与个别物体的因果性无关，它是存在之状态的表述，它的表述是与具体的特定的时间无关的、瞬时性的。正是这种非时间性（16）构成了牛顿力学的本质特征。也正是牛顿第一定律所成立的时间均匀性与空间对称性构成了惯性系的特殊地位，从而使我们可以在牛顿第二定律的意义上来研究物体的动力学关系。因为毫无疑问，物体的运动性质和规律与采用怎样的空间和时间来度量有着密切的关系（17）。由此可见，不仅牛顿第一定律不是牛顿第二定律和特例，恰恰相反，现行的动力学规律正是牛顿第一定律所揭示的存在之性在具体的个体事物上的展现。惯性定律比牛顿第二定律具有更强的基础性。也就是说，正是惯性现象，构成了牛顿动力学所以成立的操作平台。由于物体在不受外力作用下保持其速度不变，因而物体运动速度的变化才跟物体的受力相关。 最后，牛顿把惯性定律放在三个运动定律的首位也是与其对自然的信仰因素有关的。因为在文艺复兴之前的绝大部分思想家继承了亚里士多德关于物体运动内在决定论的观点。但在牛顿看来，基本的物质粒子完全是惰性的，没有任何自发的运动，而电、磁、光这些'非物质'的力量则成为神在自然中的行动的载体（18）。也就是说，惯性定律内隐含着牛顿否定亚里士多德运动观的内在目的论从而建立新力学的形而上基础。 四、惯性与具体物体的质量无关 从上面的讨论可以看出："质量是物体惯性大小的量度"这个论题，在几个角度去看都是错误的。第一，质量不是物体惯性大小的量度。个别研究对象的质量与其所揭示的惯性毫无关联。因为这两者从数量上来看是一对无穷大的关系，从内容上来看是个体与存在的关系，在它们之间，人类的理性不可能找到逻辑上的因果链。第二，"物体（的）惯性"这样的说法缺乏依据，因为惯性不是物体的性质。物体只是作为惯性的表现者而存在的。第三，"惯性（的）大小"这样的说法也缺乏依据，因为惯性没有大小，惯性只是存在的一种表达方式，一种特定状态的显现。第四，既然惯性并无大小，我们也不可去进行量度，事实上，任何一本教科书上也没有指出惯性与质量的函数关系，因为这一函数关系并不存在，它只是人们的一个虚假的逻辑推测，谁也不能证明质量与惯性成正比或不成正比 ，更不能得出它们之间的比例系数，因为这些关系均是虚假的。因而，物理学界流传的物体的惯性等于它的质量（19）只是人们一个随心所欲的错误言说。 由于物体质量与惯性无关，所以，将牛顿第二定律中的质量称为惯性质量就是不当的，质量的确对物体运动状态的改变有一种象力一样的阻抗作用，质量在改变物体运动的状态上而言似乎有一种"消解"、"抗拒"力的性质。因而作者认为可将现行的"惯性质量"改称为物体的"抗性质量"。正如牛顿所说："物体只有当有其他力作用于它，或者要改变它的状态时，才会产生这种力。这种力的作用既可以看做是抵抗力，也可以看做是推斥力。（20）"因为质量与物体运动状态的变化快慢有关，它事实上具有动力学特征，当一个物体的质量大时，它对运动状态改变的阻抗能力就越大。 从逻辑上而言，我们只有将惯性从物质的内在因素中解除出来，才能完全地克服牛顿时代的机械论自然观与牛顿第一运动定律之间存在着的深刻矛盾。也就是说，这样才能使牛顿第一定律恰如其分地建立在由文艺复兴所形成的机械论而不是亚里士多德的目的论的形而上学基础之上。 五、惯性定律的表述方式 牛顿第一定律是动力学定律的基础，但它本身并不表征物体的某种动力学性质，它是关于人类体认自然之美、自然之和谐的陈述。据于上面的论述，对牛顿第一定律的陈述方式作以下的要求是并不过分的：反映时间的均匀性，空间的对称性，及自然之美对人的呈现。可是，现行的许多教科书中对牛顿第一定律的陈述是很不一致的。当然，这种不一致性用老眼光来看是无伤大雅的，但以今天的眼光来看，这种差异性就成为值得商讨的了。 例如：一个物体，如果没有受到其他物体的作用，它就保持自己的静止状态或匀速直线运动状态（21）。这样的陈述可能离惯性定律的本义较远，因为这一陈述的方式是在动力学的维度上来进行的，陈述的对象是"一个物体"。这和牛顿第二定律的研究对象是一致的，这样方式的陈述毫无疑问地可以把惯性定律认为是牛顿第二定律的一个特例，因为"如果没有"这几个字就表达了陈述事件的某种特殊性。 另外一种常见的陈述方式是：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。（22）这样一种表述比前一种完整多了，它几乎就是牛顿的原义，但这里的"一切物体"应当换成"任何物体"（23）。因为在此论述中的"任何物体"实际上是对一切物体的否定，而"有外力"应当换成"其它物体的作用"，因为惯性定律是不涉及力的，操作意义上的力这个动力学的基本概念与惯性无关。 作者试着这样来陈述惯性定律：存在着的宇宙有这样一种性质，它使任何物体在没有受到其它物体作用的时候总保持静止状态或匀速直线运动状态。或许，这样的一种陈述方式是较明晰的陈述方式，它强调了惯性与惯性的表现者（个别研究对象）的严格区分，这个陈述的主语是性质，这样的陈述才可称为关于"惯性"的定律。而我们也应当将惯性定义为：使物体保持静止或匀速直线运动状态的性质。 六、人们误解惯性的来源 人们在惯性问题上所犯的错误认识，既来源于历史上人们对于和惯性概念相联结的力与物体运动关系的一贯表达方式，又来源于牛顿的表述与对于牛顿力学理解上的偏差。"事实上，牛顿似乎注定要被人误解"。（24） 在牛顿所陈述的第一定律中：（25）"每个物体都保持其静止、或匀速直线运动的状态，除非有外力作用于它迫使它改变那个状态
生活、学习、工作处处离不开物理知识,随着社会的发展,有车族的不断壮大,汽车上的物理知识非常多,这里介绍几项,供大家参考。一、“防抱死”讲安全防抱死系统是现代中高档轿车必不可少的装备,很多汽车广告都会把防抱死刹车系统(ABS)作为“卖点”,其实,ABS是antilock braking system的英文缩写,中文译为“防死锁刹车系统”。未安装该系统的汽车在遇到紧急情况时来不及分步缓刹,只能一脚踩死,汽车则因惯性继续向前滑冲,可能出现侧滑、跑偏、方向不受控制等危险。装有ABS的车,在车轮即将到达下一个锁死点时,通过轮胎上的传感器向防抱死系统电脑发出信号,电脑就会令刹车系统不再刹车,于是刹车就在抱死和不抱死之间交替进行,电子式防抱死刹车(其结构组ABS组成示意图成见图1)1秒内可作用60~120次(机械式为6~12次),相当于不停地刹车、放松,类似于机械“点刹”。可避免紧急刹车时方向失控及车轮侧滑,保证行车安全、缩短刹车距离。二、玻璃贴膜作用大防眩光贴膜有一定颜色,可减弱可见光的强度,降低对人眼的刺激,有助于改善司机视野、确保驾驶安全。建议用户尽量不要选取透光度太低的膜,车窗膜(尤其是前排两侧窗的膜)选择透光度在85%以上的较为适宜。这样的侧窗膜无需挖孔且不影响视线,还能在夜间行车时减弱后面来车大灯照射在反光镜的强烈眩光反射,在雨夜行车、倒车、调头时保证视线良好。茶色贴膜既能反射一部分光,又能吸收一部分光,这样透进车内的光线较弱。想从车外看清乘客的面孔,面孔反射的光应足以透射到玻璃外面。由于车内光线较弱,没有足够的光透射出来,所以很难看清乘客的面孔。阻隔紫外线紫外线在太阳光中约占3%,过量的紫外线照射会诱发人体皮肤癌变,还会造物品褪色、塑料橡胶件老化。高品质的车膜可阻隔99%以上的紫外线,不仅能有效防止车内乘员因过量紫外线照射而灼伤皮肤,还能保护车内音响及其他内饰。隔热传热的方式有传导和辐射,贴膜的玻璃挡住了部分太阳辐射,车膜的隔热性能取决于其反射和吸收能力。反射能力越强,吸收能力越强,隔热率也就越高。各国及各地区法律一般规定车膜的可见光反射率不得超过10%。由于汽车膜本身的吸热能力有限,所以汽车膜的隔热率一般在40%～70%之间。防爆与防划伤这也是涉及安全的又一重要性能。优质防爆膜具有很强的韧性,其上的强力胶能将破碎的玻璃紧紧粘在一起,其抗冲击性能也很强,可避免事故发生时飞溅的玻璃碎片对乘客产生二次伤害。三、玻璃加热器显奇功小轿车的后窗玻璃板中嵌有一道道电阻丝,打开加热器电源时,电阻发热使玻璃表面温度升高,玻璃上的水汽和霜会迅速融化、蒸发,从而防止车内玻璃附着雾气和车外玻璃结霜,确保司机通过反射镜观察车后物体。四、防冻液不怕冷汽车的冷却装置一般是靠水循环,但是冬天气温降到0℃以下时,水冻成冰后体积膨胀会破坏水箱,所以冬天要把水换成防冻液。防冻液的型号可根据当地气温选择,一般选比当地最低气温低10℃的就可以了。如果用水冷却,入夜时必须排尽水箱中的水。五、汽车变速箱,应变能力强汽车的即时功率P=FV,F表示牵引力、V表示即时速度。在额定功率下,速度越大、牵引力越小,速度越小、牵引力越大。汽车爬坡时调为低速,可增大牵引力,汽车行使在平直的公路上时换成高速档,可获得较高速度。六、倾斜的前挡玻璃防事故为防止挡风玻璃形成平面镜效应(车内物体易通过直立挡风玻璃在司机面前成像),影响司机的判断,汽车的前挡风玻璃通常都不是直立的(底盘高大的车除外),而是呈弧形且倾斜安装,避免在司机正对面成像。汽车前窗玻璃倾斜时,车内乘客经玻璃反射成的像在司机的前上方,而路上行人不可能出现在上方空中,这样司机就能将车内乘客的像与路上行人分离开来而不会出现错觉。大型客车的前窗位置比小轿车高得多,即使前窗竖直安装,像也与前窗同高,而路上行人不可能出现在这个高度,所以司机就不会将乘客在窗外的像与路上行人相混淆。七、车灯构造学问深汽车头灯汽车头灯由灯泡、反射镜和灯前玻璃罩组成。汽车头灯的玻璃灯罩都带有横竖条纹,根据透镜和棱镜的知识,汽车头灯玻璃罩相当于一个透镜和棱镜的组合体。夜晚行车时,司机不仅要看清前方的路面情况,还要看清路边行人、路标、岔路口等。透镜和棱镜对光线有折射作用,所以灯罩通过折射会将光分散到实际需要的方向上,使光线均匀柔和地照亮前方道路和路边景物。这种散光灯罩还能使一部分光微向上折射,照亮路标和里程碑,从而确保行车安全(见图2)。利用凹面镜反射原理,灯泡内有两个灯丝(远光和近光),近光灯丝在焦点附近、远光灯丝在焦点上(见图3)。汽车头灯里的反射镜是一个凹镜,能把放在其焦点的光源发出的光反射成平行光射出。观后镜它是汽车驾驶室外面的凸镜。凸镜对光线有发散作用,成正立、缩小的虚像,扩大了司机的观察范围,从而保证行车安全。汽车尾灯灯罩由许多小三棱镜组成,在后面的灯光射来时产生全反射,保证后面车辆的司机及时发现目标,确保安全。八、“铁尾巴”防火灾汽车各部件及货物之间由于颠簸,互相撞击和摩擦会产生静电。行驶中,汽车与空气摩擦也会产生静电。当电荷积累到一定程度时,就会放电而产生火花,遇易燃品极易起火。油罐车尾部通常拖着一条与路面接触的铁链,它使运输过程中产生的静电迅速传入大地,避免因静电放电而造成火灾。九、流线型车身阻力小为了减少空气阻力系数,现代轿车车身上的转折线一般采用圆滑流畅的曲线。前围与侧围,前围、侧围与发动机罩,后围与侧围等处均采用圆滑过渡,发动机罩向前下倾,车尾后箱盖短而高翘,挡风玻璃采用大曲面玻璃,且与车顶圆滑过渡,前风窗与水平面的夹角一般在25°～ 33°之间,侧窗与车身相平,前后灯具、门把手嵌入车体,车身表面尽量光洁平滑,用平整的盖板盖住车底,降低整车高度……这些措施和设计成流线型的车身,有助于减小空气阻力系数和正面迎风面积,从而减小汽车行驶时受到的空气阻力F=(1/ 2)Cρu2A(见图4),其中C为空气阻力系数、ρ为空气密度、u为车与空气的相对速度、A为水平投影面积。十、能量转换万能手汽车发动机常用低压电动机起动,工作时把电能转化为机械能。启动后,汽车发动机带动车载发电机发电,给蓄电池充电,这时电能转化为化学能并储存起来,而蓄电池给电动机供电时,化学能转化为电能。车载蓄电池为汽车上配装的空调、电扇、收录机、CD机及各种用途的电灯供电,于是电能转化为机械能、声能、光能等等。
制动距离(StoppingDistance，mm)：制动距离是衡量一款车的制动性能的关键性参数之一，它的意思就人们在车辆处于某一时速的情况下，从开始制动到汽车完全静止时，车辆所开过的路程。是汽车在一定的初速度下，从驾驶员急踩制动踏板开始，到汽车完全停住为止所驶过的距离。包括反应距离和制动距离两个部分。制动距离越小，汽车的制动性能就越好。由于它比较直观,因此成为广泛采用的评价制动效能的指标。正确掌握汽车制动距离对保障行车安全起着十分重要的作用。 汽车在行驶中，当驾驶员发现紧急情况直至踩下制动踏板发生制动作用之前的这段时间称为反应时间，反应时间内车辆行驶的距离称为反应距离。此距离的长短，取决于行驶速度和反应时间，行驶速度越高或反应时间越长，反应距离就越长。反应时间又与驾驶员的灵敏程度、技术熟练状况有直接关系。通常的反应时间为至1秒，假如车速为30公里/小时，反应时间为一秒，反应距离则为米。 制动距离是指驾驶员踩下制动踏板产生作用至汽车完全停止时，轮胎在路面上出现明显的拖印的距离。制动距离的长短与行驶的速度、制动力、附着系数有关。行驶速度越高，制动距离越长，行驶速度与制动距离的平方成正比。制动力是指驾驶员踩下制动踏板后，阻碍并促使车轮停止转动的力。制动力的大小，除与踩下制动踏板的行程有关外，还取决于车轮与地面的附着系数，道路越光滑(如结冰路面)，附着系数越小，制动距离越长。实验证明，机动车以同样的速度，在不同的道路上行驶，制动距离是不一样的。如以30公里/小时的速度行驶在柏油路面上的制动距离为米，在浮雪路面上的制动距离为米，在结冰路面上的制动距离为米。 各国的制动法规，都规定了各种车型在规定初速下的制动距离。超过这个距离的车辆,就是不合格车辆，不能在道路上行驶.交通管理部门在进行车辆检验时，最重要的指标之一就是制动距离。我国对汽车(空载时)制动距离的要求是： 不超过九座的载客汽车初速度50Km/h时，不超过19m; 其它总质量不超过的汽车初速度50Km/h是时，不超过21m; 其它汽车，汽车列车初速度30Km/h时，不超过9m。 制动距离应由专业人员使用专门仪器进行测量.过去那种踩刹车,拖轮胎印的办法，既不科学，又不准确。制动距离达不到要求时，应及时对制动系统进行检修，以防事故发生。 制动距离的长短是判断这部车子制动系统工作是否正常的重要因素。一般来说，车子越重，惯性也就越大，它所配备的制动系统也要更为强劲一些，当然由于一些超级跑车的动力异常澎湃，所以制动系统也是一流的。家用轿车从100公里的时速到静止，时间一般在3秒左右，但是距离却长达40米。经过测试得知，市场上销售的汽车中，宝马530i的制动距离最为突出，达到了米。而有些轿车从100公里/小时-0竟需46米，虽然符合国家的安全标准，但是不要小看这8米多的差距，在危急时刻，一部制动距离出色的汽车可以挽救你的财产乃至生命。 影响制动距离的因素有很多，比如制动盘(毂)、蹄片、轮胎花纹、制动液的消耗程度、频繁制动引起的制动热衰减、车子的载重情况等等。制动盘(毂)是有使用寿命的，当它们磨损到一定程度时必须更换，一般城市行车中的正常使用，它们的寿命大约是5万公里，制动蹄片的寿命在3万公里左右，但是具体情况还要看车主的使用情况，最好是每1万公里检查一次。 轮胎对于制动距离的影响是相当大的，现在的每条轮胎上，都有一个磨损标记，当露出这个标记时，必须更换，此外，轮胎的寿命只有3年，即使是新轮胎，放置3年后，也必须换掉。 在盘山公路上行车时，不能挂空挡溜车频繁制动，必须挂低档滑行，利用发动机的牵引力辅助制动，否则会使制动盘片过热导致制动失效，京昌高速公路尾段海拔下降很快，很多大车为了省油采取空档溜车并频繁制动，最后制动失效而翻入山谷，“死亡谷”就是因此而得名。再就是切记不能熄火滑行，缺少了发动机的真空助力，制动系统就等于“残废”。 许多有车族们都喜欢在周末开车郊游，在这之前，为了保证长距离的行车安全，一定要将自己的爱车彻底检查一遍，尤其是制动系统的工作状况。很多年轻的朋友选择了租车郊游，租赁公司的车的情况不是您所了解的，彻底的全车检查更有必要，不然到了郊外车子出了问题，找不到修理厂还是次要的，关键是花了钱却没有得到享受呀。 刚买了新车的朋友也不是什么事都没有，新车的前1000公里很关键，制动系统也是需要磨合的，最好不要有紧急制动的情况发生。为了磨合顺利，踩制动前要先将离合器踩下，但这只是非常时期的权宜之计，过了1000公里之后，为了延长离合器的寿命，还是要“先刹后离”。
物理力学是力学的一个新分支，它从物质的微观结构及其运动规律出发，运用近代物理学、物理化学和量子化学等学科的成就，通过分析研究和数值计算，阐明介质和材料的宏观性质，并对介质和材料的宏观现象及其运动规律作出微观解释。主要包括静力学、动力学、流体力学、分析力学、运动学、固体力学、材料力学、复合材料力学、流变学、结构力学、弹性力学、塑性力学、爆炸力学、磁流体力学、空气动力学、理性力学、物理力学、天体力学、生物力学、计算力学 物理力学主要研究平衡现象，如气体、液体、固体的状态方程，各种热力学平衡性质和化学平衡的研究等。对于这类问题，物理力学主要借助统计力学的方法。 物理力学对非平衡现象的研究包括四个方面：一是趋向于平衡的过程，如各种化学反应和弛豫现象的研究；二是偏离平衡状态较小的、稳定的非平衡过程，如物质的扩散、热传导、粘性以及热辐射等的研究；三是远离于衡态的问题，如开放系统中所遇到的各种能量耗散过程的研究；四是平衡和非平衡状态下所发生的突变过程，如相变等。解决这些问题要借助于非平衡统计力学和不可逆过程热力学理论。 物理力学的研究工作，目前主要集中三个方面：高温气体性质，研究气体在高温下的热力学平衡性质(包括状态方程)、输运性质、辐射性质以及与各种动力学过程有关的弛豫现象；稠密流体性质，主要研究高压气体和各种液体的热力学平衡性质(包括状态方程)、输运性质以及相变行为等；固体材料性质，利用微观理论研究材料的弹性、塑性、强度以及本构关系等。 物质的性质及其随状态参量变化规律的知识，无论对科学研究还是工程应用都极为重要，力学本身的发展就一直离不开物性和对物性的研究。 近代工程技术和尖端科学技术迅猛发展，特别需要深入研究各种宏观状态下物体内部原子、分子所处的微观状态和相互作用过程，从而认识宏观状态参量扩大后物体的宏观性质和变化规律。因此，物理力学的建立和发展，不但可直接为工程技术提供所需介质和材科的物性，也将为力学和其他学科的发展创造条件。
力学是研究有关物质宏观运动规律，及其应用的科学。工程给力学提出问题，力学的研究成果改进工程设计思想。从工程上的应用来说，工程力学包括：质点及工程力学刚体力学，固体力学，流体力学，流变学，土力学，岩体力学等。 人类对力学的一些基本原理的认识，一直可以追溯到史前时代。在中国古代及古希腊的著作中，已有关于力学的叙述。但在中世纪以前的建筑物是靠经验建造的。 1638年3月伽利略出版的著作《关于两门新科学的谈话和数学证明》被认为是世界上第一本材料力学著作，但他对于梁内应力分布的研究还是很不成熟的。 纳维于1819年提出了关于梁的强度及挠度的完整解法。1821年5月14日，纳维在巴黎科学院宣读的论文《在一物体的表面及其内部各点均应成立的平衡及运动的一般方程式》 ，这被认为是弹性理论的创始。其后，1870年圣维南又发表了关于塑性理论的论文水力学也是一门古老的学科。 早在中国春秋战国时期(公元前5～前4世纪)，墨翟就在《墨经》中叙述过物体所受浮力与其排开的液体体积之间的关系。欧拉提出了理想流体的运动方程式。物体流变学是研究较广义的力学运动的一个新学科。1929年，美国的宾厄姆倡议设立流变学学会，这门学科才受到了普遍的重视。研究方法 分实验研究和理论分析与计算两个方面。但两者往往是综合运用，互相促进。实验研究 工程力学包括实验力学，结构检验，结构试验分析。模型试验分部分模型和整体模型试验。结构的现场测试包括结构构件的试验及整体结构的试验。实验研究是验证和发展理论分析和计算方法的主要手段。结构的现场测试还有其他的目的： ①验证结构的机能与安全性是否符合结构的计划、设计与施工的要求； ②对结构在使用阶段中的健全性的鉴定，并得到维修及加固的资料。理论分析与计算 结构理论分析的步骤是首先确定计算模型，然后选择计算方法。 土力学在二十世纪初期即逐淅形成，并在40年代以后获得了迅速发展。在其形成以及发展的初期，泰尔扎吉起了重要作用。岩体力学是一门年轻的学科， 二十世纪50年代开始组织专题学术讨沦，其后并已由对具有不连续面的硬岩性质的研究扩展到对软岩性质的研究。岩体力学是以工程力学与工程地质学两门学科的融合而发展的。 从十九世纪到二十世纪前半期，连续体力学的特点是研究各个物体的性质，如梁的刚度与强度，柱的稳定性，变形与力的关系，弹性模量，粘性模量等。这一时期的连续体力学是从宏观的角度，通过实验分析与理论分析，研究物体的各种性质。它是由质点力学的定律推广到连续体力学的定律，因而自然也出现一些矛盾。 于是基于二十世纪前半期物理学的进展 ，并以现代数学为基础，出现了一门新的学科——理性力学。1945年，赖纳提出了关于粘性流体分析的论文，1948年，里夫林提出了关于弹性固体分析的论文，逐步奠定了所谓理性连续体力学的新体系。 随着结构工程技术的进步，工程学家也同力学家和数学家一样对工程力学的进步做出了贡献。如在桁架发展的初期并没有分析方法，到1847年，美国的桥梁工程师惠普尔才发表了正确的桁架分析方法。电子计算机的应用，现代化实验设备的使用，新型材料的研究，新的施工技术和现代数学的应用等，促使工程力学日新月异地发展。 质点、质点系及刚体力学是理论力学的研究对象。所谓刚体是指一种理想化的固体，其大小及形状是固定的，不因外来作用而改变，即质点系各点之间的距离是绝对不变的。理论力学的理论基础是牛顿定律，它是研究工程技术科学的力学基础。 固体力学包括材料力学、结构力学、弹性力学、塑性力学、复合材料力学以及断裂力学等。尤其是前三门力学在土木建筑工程上的应用广泛，习惯上把这三门学科统称为建筑力学，以表示这是一门用力学的一般原理研究各种作用对各种形式的土木建筑物的影响的学科。 在二十世纪50年代后期，随着电子计算机和有限元法的出现，逐渐形成了一门交叉学科即计算力学。计算力学又分为基础计算力学及工程计算力学两个分支 ，后者应用于建筑力学时，它的四大支柱是建筑力学、离散化技术、数值分析和计算机软件。其任务是利用离散化技术和工程力学数值分析方法，研究结构分析的计算机程序化方法，结构优化方法和结构分析图像显示等。 如按使结构产生反应的作用性质分类，工程力学的许多分支都可以 再分为静力学与动力学。例如结构静力学与结构动力学，后者主要包括：结构振动理论、波动力学、结构动力稳定性理论。由于施加在结构上的外力几乎都是随机的，而材料强度在本质上也具有非确定性。 随着科学技术的进步，20世纪50年代以来，概率统计理论在工程力学上的应用愈益广泛和深入，并且逐渐形成了新的分支和方法，如可靠性力学、概率有限元法等。编辑本段《工程力学》 《工程力学》是由中国科协主管、中国力学学会主办、清华大学土木系承办的以工程应用为特点的全国性学术刊物。主要报导力学在工程及结构中的应用，刊登力学在科研、设计、施工、教学和生产方面具有学术水平、创造性和实用价值的论文，包括力学在土木建筑、水工港工、公路铁路、桥梁隧道、航海造船、航空航天、矿山冶金、机械化工、国防军工、防灾减灾、能源环保等工程中的应用且具有一定学术水平的研究成果。所以，它是力学刊物中专业覆盖面最宽、行业涉及面最广的期刊之一。《工程力学》 主管单位：中国科学技术协会 主办单位：中国力学学会 承办单位：清华大学土木系 出版单位：《工程力学》杂志社[1] 国际统一刊号：ISSN1000-4750 国内统一刊号：CN11-2595/O3 国际刊名代码：(CODEN)GOLIEB 性质及等级：EI全刊收录的一级学会主办的O3力学类核心期刊。百种中国杰出学术期刊。在各类科技期刊排名中，载文量、被引频次及影响因子均位居前列。其中1999年在力学类期刊中影响因子位居第一位，2002年名列第二 年期数：月刊。每年另有两期正规增刊(审批、Ei收录) 印张及版面：16个印张256页，大16K双栏 邮发代号：82-862编辑本段《工程力学》资料 工程力学 作 者： 宋本超，卞西文 主编《工程力学》 出 版 社： 国防工业出版社[2] 出版时间： 2010-1-1 开 本： 16开 I S B N ： 9787118063950 定价：￥内容简介 本书以教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》为指导，以“必需、够用”为原则进行编写。本书共20章，由静力学、材料力学以及运动学与动力学三部分组成。静力学部分包括静力学基本概念、简单力系、平面任意力系、空间力系等内容，主要研究受力分析和刚体的平衡问题，是材料力学的基础。材料力学部分包括轴向拉伸或压缩、扭转、剪切与挤压、弯曲变形、强度理论、组合变形和压杆稳定等内容。运动学与动力学部分包括点的运动、刚体的基本运动、点的运动合成、刚体的平面运动、质点和刚体的动力学基础、动能定理以及动静法等内容。为了便于学习，每章后面均附有思考题和习题，并在附录中给出了答案。 本教材可作为高等职业院校机械类、机电类专业的教材。各院校也可以根据学时的安排和专业需要选讲部分内容。目录 第一篇 静力学 引言 第1章 静力学基本概念和物体受力分析 静力学的基本概念 刚体的概念 力的概念 集中力与均布载荷 力系 平衡 静力学公理 力的平行四边形法则（公理一） 二力平衡公理（公理二） 加减平衡力系公理（公理三） 作用和反作用定律（公理四） 约束和约束反力 约束相关概念 常见的约束类型 物体的受力分析和受力图 思考题 习题 第2章 简单力系 汇交力系合成与平衡的几何法 汇交力系合成的几何法 平面汇交力系平衡的几何条件 平面汇交力系合成与平衡的解析法 力在坐标轴上的投影 合力投影定理 平面汇交力系合成的解析法 平面汇交力系平衡的解析条件 力对点之矩与合力矩定理 力对点之矩的概念 合力矩定理 平面力偶理论 力偶的概念 力偶的性质 平面力偶系的合成 平面力偶系的平衡条件 思考题 习题 第3章 平面任意力系 力的平移定理 平面任意力系向一点简化 平面任意力系向一点简化 平面一般力系简化结果 平面任意力系的平衡条件 平面一般力系的平衡条件和平衡方程 平面平行力系的平衡方程¨ 静定与超静定问题的概念及物体系统的平衡 静定与超静定问题 物体系统的平衡 考虑摩擦时的平衡问题 思考题 习题 第4章 空间力系 力在空间直角坐标轴上的投影 力在空间直角坐标轴上的投影 合力投影定理 力对轴的矩 力对轴之矩 合力矩定理 空间力系的平衡及其应用 空间力系的简化 空间力系的平衡方程 空间任意力系的平衡问题转化为平面问题的解法 重心与形心 物体的重心 平面图形的形心 用组合法确定平面组合图形的形心 思考题 习题 第二篇 材料力学 引言 第5章 轴向拉伸和压缩 第6章 剪切与挤压 第7章 圆轴扭转 第8章 弯曲内力 第9章 弯曲应力 第10章 弯曲变形 第11章 应力状态分析和强度理论 第12章 组合变形 第13章 压杆稳定 第三篇 运动学与动力学 引言 第14章 点的运动 第15章 刚体的基本运动 第16章 点的合成运动 第17章 刚体的平面运动 第18章 质点和刚体动力学基础 第19章 动能定理 第20章 动静法 附录Ⅰ 常用图形的几何性质 附录Ⅱ 型钢表 附录Ⅲ 习题答案 参考文献编辑本段《工程力学》资料 书 名: 工程力学 《工程力学》作 者：赵晴 出版社： 机械工业出版社 出版时间： 2009-6-1 ISBN: 9787111266075 开本： 16开 定价: 元内容简介 本教材适用于工科非机类各专业本科生，机械类各专业自学考试本科生，机类各专业专科生，参考学时40-90学时。学时安排可分为三种：少学时（40学时）讲授静力学基础、平面力系平衡方程、杆件四种基本变形强度设计和压杆稳定设计；中学时（65学时）讲授静力学、材料力学全部内容；多学时（90学时）讲授静力学、材料力学、运动力学全部内容。 本教材内容编排以够用为度，兼顾理论体系完整；注重与工程实际问题的联系，重点突出，难点分散；全部插图具有三维效果。为了方便学生的学习，每章配有附录，对本章的知识点进行小结；选择典型问题进行讨论、讲解；总结解题方法；设置思考题供学生学习。为降低学生购书成本，此部分附于随书光盘中。图书目录 序 前言 绪论 第一篇 静力学 第一章 静力学基础 第一节 力的概念及其性质 第二节 力矩的计算 第三节 力偶的计算 第四节 约束与约束力 第五节 物体的受力分析 习题 本章小结及扩展练习（见随书光盘） 第二章 平面力系的简化 第一节 平面汇交力系的简化 第二节 平面力偶系的简化 第三节 平面一般力系的简化 习题 本章小结及扩展练习（见随书光盘） 第三章 静力学平衡问题 第一节 平面力系的平衡条件和平衡方程 第二节 物体系统的平衡问题 第三节 考虑摩擦的平衡问题 第四节 空间一般力系的平衡问题 习题 本章小结及扩展练习（见随书光盘） 第四章 重心及平面图形的几何性质 第一节 物体的重心坐标公式 第二节 平面图形的几何性质 习题 本章小结及扩展练习（见随书光盘） 第二篇 材料学 第五章 材料力学的基本概念 第一节 变形固体的概念 第二节 杆件的内力和应力 第三节 杆件的基本变形和应变 本章小结及扩展练习（见随书光盘） 第六章 杆件的内力和内力图 第一节 直杆轴向拉伸（压缩）时的轴力与轴力图 第二节 轴扭转时的内力及内力图 第三节 梁弯曲时的内力及内力图 习题 本章小结及扩展练习（见随书光盘） 第七章 拉（压）杆件的应力、变形分析与强度设计 第一节 拉伸与压缩杆件的应力与强度设计 第二节 拉伸与压缩杆件的变形 第三节 拉（压）杆超静定问题 第四节 材料受拉伸与压缩时的力学性能 习题 本章小结及扩展练习（见随书光盘） 第八章 剪切挤压实用计算 第一节 剪切与挤压 第二节 剪切与挤压的强度计算 习题 本章小结及扩展练习（见随书光盘） 第九章 圆轴的扭转应力、变形分析与强度、刚度设计 第一节 圆轴扭转时的切应力分析 第二节 圆轴扭转强度设计 第三节 圆轴扭转变形与相对扭转角 第四节 扭转时圆轴的剐度设计 习题 本章小结及扩展练习（见随书光盘） 第十章 梁的强度 第一节 弯曲梁横截面上的正应力 …… 第三篇 运动力学 附录 参考文献 [3]编辑本段《工程力学》资料 《工程力学》 武昭晖 张淑娟 葛序风 主编 16开 2008年8月出版 定价：元 ISBN 978-7-301-13653-9 出版社：北京大学出版社内容简介 本书是依据教育部最新制定的高职高专教育机械类及近机械类专业工程力学课程教学基本要求编写而成的。全书共分3篇12章，第1篇为静力学部分，第2篇为材料力学部分，第3篇为运动学和动力学部分。 本书文字简明，内容精练，简化理论推导，注重理论应用。本书可作为高职高专机械类及近机械类专业60~70学时工程力学课程的教学用书，也可供有关技术人员参考。目录 第1篇 静力学 第1章 静力学的基本概念和物体的 受力分析 第2章 平面力系 第3章 空间力系 第2篇 材料力学 第4章 轴向拉伸与压缩 第5章 剪切与挤压 第6章 圆轴扭转 第7章 平面弯曲 第8 章 强度理论与组合 变形时的强度计算 第3篇 运动学和动力学 第9章 点的运动 第10章 刚体的运动 第11章 动能定理 第12章 动静法编辑本段相关院校 很多理工科学校都开设工程力学这个专业。 研究生专业排名前十的学校分别是（排名依据中国研究生院分专业排名）： 1、大连理工大学 2、上海交通大学 3、同济大学 4、南京航空航天大学 5、哈尔滨工业大学 6、清华大学 7、北京理工大学 8、浙江大学 9、西安交通大学 10、重庆大学
自行车中的物理原理自行车 物理原理 结构 刹车 摩擦力日常生活中有许多事物看似非常简单,但却涉及了许多深刻的物理问题,需要运用物理学原理去解释。通过对这些事物的分析研究,能够将物理学融入到实际生活中,拉近学生与物理的距离,提高学生的学习兴趣,并有助于培养学生发现问题、解决问题的能力,促进学生形成科学的思维方法。自行车是学生非常熟悉的一种交通工具,其中却蕴含了很多物理问题。下面通过探讨自行车中的几个物理问题,说明如何将物理知识与生活实际相结合,用物理知识解释生活中的现象。自行车主要由支撑架构、车轮、传动装置、转动装置和制动装置五个部分组成。它的每一个部分都包含着许多不同的物理问题。一、 自行车的基本结构自行车结构虽不复杂，但是每一部分的设计都有着丰富的物理原理。要研究自行车，首先要研究的便是自行车的基本结构。下面，我们通过图文结合的方式来了解下自行车的基本结构。自行车的整体结构自行车的前端 自行车的坐垫自行车的前轮自行车的牙盘自行车中部的三角支架以上这些结构当中的物理原理不计其数，在这里我们举了以下三个例子：1、自行车的车座为何设计成马鞍型？答：因为这样可以增大人与车座的接触面积，减小车座对人的压强，人骑车时感到舒服，骑车不易感到疲劳。2、车坐下的弹簧有什么作用？答：弹簧可以起到减震作用。3、自行车的手把、脚踏板、轮胎等处，为什么会做有凹凸不平的花纹？答：这些凹凸不平的花纹可以通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦。二、自行车车轮的物理问题(1)自行车的轮胎是圆形圆形有一个其他几何图形所不具备的特点,就是无论它进行怎样的旋转,通过圆心及圆上任一点的距离永远相等。这样就可以保证车轮在运转的过程中,车轮的重心时刻保持不变,且其动力臂和阻力臂也时刻保持不变,这样自行车才能运行平稳。(2)自行车轮胎用橡胶制成,并充满气体自行车的车轮是橡胶制作的,并且橡胶内充满了空气。橡胶具有弹性,橡胶内的空气可以形成一个气垫,这样做可以减少自行车运行过程中所受到的冲力,达到缓冲减震的目的。即使人在非常不平坦的路面上行进,也不会有特别颠簸的感觉。并且橡胶与地面的摩擦力也较大。(3)自行车在运转过程中的受力分析当骑自行车或推自行车行走时,人和自行车对地面会有压力作用。轮胎和地面之间不光滑,因此自行车车轮与路面之间会有摩擦力存在。下面对自行车所受的摩擦力 进行分析。①推自行车时前后轮的受力情况分析图2为向前推自行车时自行车所受摩擦力的受力分析图。在向前推自行车时,自行车的前后轮都按逆时针方向滚动,自行车的齿轮这时是不转动的,两个轮子同时都受到了向后的滚动摩擦力的作用。②骑自行车时前后轮的受力情况分析自行车在向前平稳行驶的过程中,人的双脚用力蹬脚蹬,使后轮转动。这时轮胎和地面之间没有相对运动,这时的摩擦力可以看成是静摩擦力。当后轮转动时,后轮和地面接触的地方,就相对于地面有向后运动的趋势, 所以后轮所受摩擦力的方向向前,为自行车提供向前运动的动力。前轮原来的状态是静止的,由于车身的推动,使前轮相对于地面运动方向也向前,所以受到地面对它向后的滚动摩擦力。因此,前轮是阻力轮,它受到向后的滚动摩擦力,阻碍车的运动;后轮是动力轮,它受到向前的静摩擦力,是自行车前进的动力。如图3当自行车加速运动时,自行车后轮为自行车的行驶提供动力,它所受的摩擦力向前。同时前轮阻碍自行车的行驶,它所受的摩擦力向后。因此,在自行车加速的过程中,自行车后轮的摩擦力大于前轮的摩擦力和其他阻力之和。自行车自然进行减速时,人的脚停止蹬踏车轮,前轮和后轮同时受到向后的摩擦力,这时没有动力提供给自行车。自行车由于只受到摩擦力的作用,根据牛顿第二定律,速度逐渐减小。当自行车紧急刹车时,由于惯性人会感觉到身体有向前倾斜的趋势。刹车时应尽量使用后刹车或前后同时刹车。如果只使用前刹车,自行车的前轮停止运动,保持静止状态,而此时自行车的后轮,还在保持转动状态,由于惯性的存在,自行车的后半部分还存在向前的运动趋势,就可能导致人和车由于有向前倾斜的趋势而翻车。三、变速齿轮中的物理原理 自行车的运动主要是将人脚交替对脚踏板的压力转化为车轮与地面的磨擦力，转化的重要部分是自行车的传动部分。 自行车的传动部分主要是由脚蹬“飞轮”、链条及后轮四部分组成。下面浅谈一下自行车传动部分的工作过程。人在骑车时，两脚交替把脚蹬踩下“牙盘”转动，由于“牙盘”和“飞轮”的小齿和链条相互咬合，带动了后面飞轮的转动，自行车后轮向前运动，使自行车向前行驶。在新型变速自行车中，中轴链轮上有几个直径不同、齿数不同的齿盘