Question

骑自行车上坡前为什么要先用力蹬几下脚踏板？

Answer 1

骑车时,脚踩的力作用在脚踏的轮盘上,可以产生一个扭矩,我们可以称之为驱动扭矩,该扭矩可以让自行车的轮盘转动起来,从而让自行车可以前进, 车轮与地面接触,产生摩擦力,注意车轮与地面没有相对滑动,除非在冰面上,所以该摩擦力为静摩擦力,根据相对运动趋势,此摩擦力产生的扭矩与车轮旋转的方向相反,因此自行车要前进,需要克服这个因摩擦而产生的扭矩才行. 但事实正是该摩擦力的作用,才使的自行车可以前进;

平面时,可以暂且不用考虑重力的问题,但是在上坡时,重力可以简单看做是作用在轮子的中心轴上,此时,该重力,相对于支点(轮子与地面的接触点)成一定的角度,平面时为0度, 该角度会通过重力,对轮子产生一个和摩擦力扭矩方向相同的扭矩,所以上坡时,需要提供更大的扭矩来克服这两个扭矩,因此需要更大的力.

追问

如果要用动能，势能。和机械能来解释呢？

Answer 2

先加速，利用惯性冲坡可以省力。