实验室功率自行车使用方法

实验室功率自行车使用方法

计算人骑自行车的平均功率及摩擦力实验
实验内容
第一次实验，我们依公式fmg认为只要测出自行车重量及车在水平地面上所受摩擦力就可以求得滑动摩擦系数。因而准备了自行车、人体测量计，多个弹簧秤、滑轮等，地点选在科技楼大厅。满以为实验结果唾手可得，想不到第一次测量就失败了，出现了未估计到的问题：①弹簧秤量程太小；②单个自行车会摔倒；③保持匀速运动状态不容易。针对这些问题我们展开了讨论，采取如下措施：①自制一个大量程的弹簧秤；②用两辆同型号的自行车拼成四轮车；③尽量保持匀速。同时考虑到自行车的摩擦力是滚动摩擦力，课本教的是滑动摩擦力有人建议先测橡胶与地面的滑动摩擦系数。第二次我们自制橡胶滑块，采用在不同场地比较滑动摩擦系数，进行实验时我们注意了以下几点：①选择平整的地面；②尽量保持滑块匀速运动及拉力水平；③尽量保持拉力水平及匀速运动；④改变压力多次测量并取平均值，测量数值如下表：

在实验过程中观察到水磨地上拉力比较平衡，水泥地上拉力抖动较大，分析原因由于水泥地相对凹凸不平，重力的分力（如下滑力）参与了运动。在课本习题的启发下，我们利用斜面在测量橡胶

与木板间的滑动摩擦系数，计算公式：
FGsinhtg，测得0.42。第二次实验成功鼓午了我们的信心，我
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们自备器材，如木板条、弹簧刻度尺、固定件等，依照实验室弹簧秤制作大量程的弹簧秤，按照胡克定理Fkx，k为恒量，弹簧秤刻度应均匀，然而我们做的时候发现F与L不成正比（开初阶段），数据如下：
换了几根弹簧（市场采购）均差不多，按理想设计刻度还是按实际设计刻度便成了小组争论的焦点。经过争论我们统一了认识，应尊重事实，按实际刻度制成一一对应的弹簧秤，至于弹力原因有待于进一步探索。以上几次实验为测量自行车摩擦力与功率做了准备，开始我们把两辆自行车打足气（尽量一致）两辆车头尾相并成四轮车用自制测力计拉自行车尽量保持匀速运动。我们又运用了拖车型拉动实验，两车一前一后，前车尾架上捆上自制弹簧秤拉后力，做对比验证。开始时两车同时
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加速运动，到了一定的速度，B车只控制方向，而A车匀速前进，这样弹簧秤读数就是B车所受地面的摩擦力。同时为了保证基本匀速运动，我们在开始计时起，10米、20米、30米处设秒表，算出速度，基本相等。