自行车行驶过程中摩擦力的分析

  我们在自行车的行驶过程中都会碰到以下几种情况:

  (1)原地打滑

  假如自行车向前运动时,陷入了小坑,轮子会在坑里转动,在这过程中相接触的各点相对地面是有速度的,即在表面滑行,所以它受到的是滑动摩擦力。(如图1)链条给轮子一个动力使轮子顺时针转动地面对轮子总的摩擦力方向向前,此时摩擦力和运动方向相同,说明摩擦力提供了动力。

  (2)刹车滑行

  在平直的路面上,前轮、后轮刹车后,轮子不会转动只在路面上滑行,受到的也是滑动摩擦力。方向和运动方向相反,摩擦力是阻力。

  (3)匀速前进

  在车整体向前运动中,车有一速度为V,(如图2)我们先对后轮分析,后轮的整体有一向前的速度V,由于轮子滚动,在圆周上有速度V′=ωr,因为是匀速的所以V′的大小等于V。在轮子与地面的接触点A,其合速度为0。所以在接触的那一瞬间是静止的,并且有向前运动的趋势。所以受到的是静摩擦力。同理前轮也是静摩擦力。

  如果人通过链条给后轮一个力使后轮顺时针转动。设轮与地面光滑,则轮应加速顺时针转动,说明轮有相对地面向后的转动趋势,因此后轮的摩擦力向前。前轮转动是由于受到一推力的作用,若前轮与地面接触光滑则前轮就不会转动,故前轮相对地面有向前的运动趋势。其摩擦力向后。

  有些同学会说自行车在匀速前进时受到的是滚动摩擦力,根据滚动摩擦力的定义其实这也对。但我们必须知道滚动摩擦力只是静摩擦力的一种。

  

  “本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文”

本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文

  我们在自行车的行驶过程中都会碰到以下几种情况:

  (1)原地打滑

  假如自行车向前运动时,陷入了小坑,轮子会在坑里转动,在这过程中相接触的各点相对地面是有速度的,即在表面滑行,所以它受到的是滑动摩擦力。(如图1)链条给轮子一个动力使轮子顺时针转动地面对轮子总的摩擦力方向向前,此时摩擦力和运动方向相同,说明摩擦力提供了动力。

  (2)刹车滑行

  在平直的路面上,前轮、后轮刹车后,轮子不会转动只在路面上滑行,受到的也是滑动摩擦力。方向和运动方向相反,摩擦力是阻力。

  (3)匀速前进

  在车整体向前运动中,车有一速度为V,(如图2)我们先对后轮分析,后轮的整体有一向前的速度V,由于轮子滚动,在圆周上有速度V′=ωr,因为是匀速的所以V′的大小等于V。在轮子与地面的接触点A,其合速度为0。所以在接触的那一瞬间是静止的,并且有向前运动的趋势。所以受到的是静摩擦力。同理前轮也是静摩擦力。

  如果人通过链条给后轮一个力使后轮顺时针转动。设轮与地面光滑,则轮应加速顺时针转动,说明轮有相对地面向后的转动趋势,因此后轮的摩擦力向前。前轮转动是由于受到一推力的作用,若前轮与地面接触光滑则前轮就不会转动,故前轮相对地面有向前的运动趋势。其摩擦力向后。

  有些同学会说自行车在匀速前进时受到的是滚动摩擦力,根据滚动摩擦力的定义其实这也对。但我们必须知道滚动摩擦力只是静摩擦力的一种。

  

  “本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文”

本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文


相关内容

  • 初二物理运动和力经典题库(含答案)
  • (考查范围:运动 力) 姓名_____________ 班级___________ 得分____________ 附: A. 力和运动的关系 力是改变物体运动状态的原因 . 说明:① 物体不受力时, 总保持静止状态或匀速直线运动状态. ② 物体在平衡力作用下, 总保持静止状态或匀速直线运动状态. ③ ...

  • 自行车上的力学知识
  • 研 究 性 学 习 结 题 报 告 报告课题:自行车上的力学知识 课题组成员:张少华.范慧 徐海鹏 郑忠峰 课题指导教师: 郭 锐 2012年3月26日 1 内 容 摘 要: 通过研究性课题的学习,我们学会了自己发现问题,自己解决问题的良好习惯,大大丰富了我们的思维方法,提高了我们解决实际问题的能力 ...

  • 浅谈自行车中的摩擦力
  • 学科代码:学 号:[**************] 本科毕业论文(设计) 题目:浅谈自行车中的摩擦力 学 院: 理 学 院 专 业: 物 理 学 班 级: 2011级 学生姓名: 吴 昌 宾 指导教师: 201年月 日 目 录 目 录................................. ...

  • 工程师实务考试-道路工程
  • 1. 为了保证车辆运行和行人的需要,在公路上的一定宽度范围内,不允许有任何障碍物的空间限制,这个范围称作公路的建筑限界.(×)P118 2. 作为填筑材料,砂质土最优,粘性土次之,粉质土最差,特殊土,如黄土.膨胀土.腐殖土均不得直接用于填筑路基.(√)P223 3. 路基高度应满足最小填土高度要求, ...

  • 不良天气或道路条件下安全行车风险分析及应对措施
  • 不良天气或道路条件下安全行车风险分析 及应对措施(2016版) 批准: 审核: 编制: 特殊天气或道路条件下安全行车风险分析及应对措施 (2016年修订) 为进一步提高我厂交通安全管理水平,有效化解交通安全风险,尤其是特殊天气和道路条件下的安全行车风险,在厂交通安全委员会的领导下,对特殊天气和道路条 ...

  • 物理:平均功率与瞬时功率
  • 平均功率与瞬时功率 本类考题解答锦囊 解答"平均功率与瞬时功率"一类试题,主要掌握以下内容: 必须确切地区分平均功率和瞬时功率.额定功率与实际功率.机车起动问题可用功率公式: p=F·v进行分析,机车起动过程中,发动机的功率指牵引力的功率,发动机的额定功率指的是:该机器正常工作时 ...

  • B--第八章 运动和力
  • 第一节 牛顿第一定律 1.(12--13下段考第29题)用如图所示的实验装置研究"运动和力的关系". (1)让小车从斜面上滑下后沿水平面运动是为了使小车在竖直方向受到的 力和 力相平衡,其作用效果相互抵消,相当于小车只受水平方向上的摩擦力的作用: (2)每次让小车从同一个斜面的同 ...

  • 2014年中考试题汇编--力学综合题
  • 2014年全国中考物理110套试题<力学综合题>汇编 一.选择题 3.(3分)(2014•遂宁)周末,小明和他的小伙伴们到摩尔春天广场去买运动鞋,他站在商场匀速上楼的自动扶梯上,听到楼下传来小伙伴们熟悉的声音.下列描述中不正确的是 分析,其中分析错误的是( )A 的使用,以下分析正确的是 ...

  • 汽车论文材料
  • " 水膜滑溜现象" 是指汽车在积水的铺装路面上行驶时,轮胎一边排开路面上的积水一边向前滚动.干燥的路面与轮胎接触 时,可以获得较高的摩擦系数.但路面积水以后,轮胎与路面的直接接触受到妨碍,水在这里起着润滑剂的作用,使摩擦系数减少.路面潮湿时,轮胎的接地面内只 有一部分直接与路面接 ...