谈地面对自行车的摩擦力方向
分析自行车上的摩擦力
分析自行车上的摩擦力作者：鲁明来源：《初中生世界·八年级物理版》2013年第03期摩擦力是一种常见的力，当两物体相互接触，相互挤压，并做相对运动或者有相对运动趋势时，在接触面会产生一种阻碍相对运动的力，这个力叫摩擦力.在日常生活和生产活动中，有些摩擦是有利的，有些摩擦是有害的.我们总是要增大有益摩擦，减小有害摩擦.下面就以自行车为例来加深对摩擦力的认识.一、自行车上的有益摩擦和有害摩擦自行车上的静摩擦都是有益的.各部件的固定和安装都要用到螺丝和螺帽，必须要把它们旋紧，主要目的就是增大部件之间的摩擦力.如前叉和龙头的固定、连接鞍座在车架上固定、前后轮在车架上固定、脚蹬在曲柄链轮上固定等；后轮胎和地面的摩擦也是静摩擦，因为它是驱使自行车前进的力，所以它也是有益的摩擦力；刹车时刹皮和车轮之间的摩擦能有效地控制车子的行进，所以它也是有益的.自行车上的动摩擦都是有害的.如中轴、前车轴、后车轴、前叉合件、脚踏轴等部件，同时包括刹车把手，它们在转动过程中极易使部件磨损，造成传动或转动障碍，所以它们之间的摩擦是有害的.二、自行车上增大有益摩擦和减小有害摩擦的部位和方法1.自行车的种类很多，不管是哪种自行车，增大和减小摩擦的方法都差不多.自行车上增大有益摩擦的方法有两种：一是增加接触面的粗糙程度来增大摩擦；二是用增大压力的方法来增大摩擦.（1）在自行车上有很多部位都是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的，具体见下表.（2）自行车也有一些地方是采用增大压力的方法来增大摩擦的，具体见下表.2.自行车上减少有害摩擦的方法有两种：一是利用滚动摩擦代替滑动摩擦来减少摩擦；二是给某些部件加润滑剂来减少摩擦.（1）以滚动摩擦代替滑动摩擦的部位和方法见下表.（2）自行车上也有通过给某些部件加润滑剂的方法来减少摩擦的，比如在链条和轴承处.三、车轮所受的摩擦力方向1.脚蹬自行车启动时车轮所受的摩擦力方向如果问自行车是怎样前进的？很多同学都会说这个问题太简单了，“因为人用力蹬，所以车向前进”.实际上如果找一辆可以三点支撑的自行车（如图1），支起它的后撑脚，用手摇动脚踏使后轮转动起来，发现自行车是丝毫不前进的.所以自行车后轮还必须与地面接触才能前进.那为什么后轮着地时蹬车车就能前进呢？当我们骑在自行车上时，由于人和自行车对地面有压力，轮胎和地面之间不光滑，因此自行车与路面之间有摩擦力.那么这个摩擦力的方向是什么呢？这里结合图示加以受力分析.首先，当脚对脚蹬施加向下的作用力F时，链条带动飞轮向前（本文中是以向右为前，向左为后）转动，从而带动后轮沿顺时针方向转动，如图2箭头所示.此时后轮相对于地面有向后的运动趋势，如图3的箭头所示.根据静摩擦力的方向与物体的相对运动趋势方向相反，所以地面对后轮产生了向前的静摩擦力f，从而推动自行车能够前进，这就是自行车前进的动力，如图4所示.所以我们把自行车的后轮称为主动轮，而把前轮称为从动轮，是“被迫”旋转的，起辅助行驶和辅助平衡的作用.那前轮此时是否受到摩擦力呢？答案是肯定的.因为此时地面对后轮产生了向前的静摩擦力，使自行车向前运动起来，此时前轮相对于地面向前滚动，如图5箭头所示.而且地面又是粗糙的，所以前轮受到了地面的滚动摩擦力.根据摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反，所以地面对前轮产生的滚动摩擦力f的方向是向后的.如图6的箭头所示.那么前轮所受滚动摩擦力有什么用？是用来阻碍自行车的运动的，其方向与自行车前进方向相反.正是这两个力大小相等、方向相反，所以自行车能够做匀速直线运动.2.当停止踏动脚踏板时车轮所受的摩擦力方向当停止踏动脚踏板时，链条和外套都不旋转，但整辆自行车由于具有惯性仍然保持向前运动的状态，此时前轮和后轮都相对于地面向前运动，如图7箭头所示.因此地面对前轮和后轮都产生向后的滚动摩擦力f，如图8箭头所示.由于摩擦力的方向与物体的相对运动方向相反，根据力可以改变物体的运动状态，所以自行车处于减速状态.3.刹车时车轮所受的摩擦力方向刹车时，刹皮与车圈间的摩擦力属于滑动摩擦力，阻碍后轮沿顺时针转动方向转动.因为接触面所受压力越大，接触面越粗糙，滑动摩擦力就越大.如果此时手握刹车把手压力越大，刹皮对车圈的压力就越大，产生的摩擦力也就越大，后轮就转动得越慢.如果完全刹死，这时后轮与地面之间的摩擦就变为滑动摩擦（原来为滚动摩擦，方向向后），强大的滑动摩擦力f 的方向与自行车前进方向相反（如图9箭头所示），阻碍了自行车的运动，使自行车迅速减速（或迅速停止运动）.4.人通过走路推动自行车行驶时车轮所受的摩擦力方向当人们在地上推自行车前进时，前轮和后轮的摩擦力方向都向后.示意图如图8所示.那谁和这两个力平衡呢？脚对地面向前的摩擦力.通过对自行车上的摩擦现象的再认识，我们不但进一步巩固了物理知识，而且能够和实际生活相联系，运用已有知识分析、解决问题，体会到物理知识和社会生活有着密切的联系.。
分析人骑自行车前进时前后轮受到地面摩擦力的情况(精)
分析人骑自行车前进时前后轮 受到地面摩擦力的情况
沛县第二中学 高一物理组 杜慎
复习回顾：重力 弹力 摩擦力
产生
大小
方向 作用点 作用效果
重力
弹力
静摩 擦力
滑动 摩擦
力
地球的吸引 而产生
接触挤压发 生弹性形变
G=mg 竖直向下 重心Fra bibliotekF=KX
{弹簧}
垂直于接 触面或沿 绳子的收 缩方向
接触处
F2 光滑 F静
G
三、连结体的受力分析
如果几个物体通过某种方式连接起来共同运
动，这样的几个物体所组成的体系叫做连结体。
连结体受力分析要点：
（1）首先要把各个物体隔离出来； （2）然后分别分析每个物体的受力情况。
【例4】如图所示，水平桌面上的物体A用细
绳跨过定滑轮和物体B相连,物体A向右运动，试
分析物体A、B的受力情况。
FN
FT
A
Ff
FT . ´
B
GA
GB
分析A,B静止时的受力
F2
A
F1
B
G
分析A,B静止时的受力
FN2
A
F
Ff
F A
FN1
B
下图中的接触面粗糙，试分析 AG、B的受力
v
A
F
B
v
练习
1. 画出图中O 点的受力图。 2. 画出汽车在平直公路上行驶时的受力图。
F1
F2
O
F3
FN
F
Ff
G
接触挤压发生弹 性形变接触面不 光滑有相对运动 趋势
取决于 外部因 素
与物体间 的相对运 动趋势方 向相反
对自行车前后轮受摩擦力方向的研究
对自行车前后轮受摩擦力方向的研究曾小娟自行车能前进靠的是地面的摩擦力。
我们要了解自行车的运动原理，首先就要了解当我们骑自行车沿直线正常前进时，地面对车轮的摩擦力情况。
用怎样的方法，能够判断出地面对车前后轮的摩擦力方向呢?在研究性学习课中，学生以此为课题进行了多次实验研究。
以下是我总结出的几种实验判断方法，非常有趣和有效。
一、“主动、从动轮”直接判断法观察普通的自行车，后轮胎是主动轮(它与踏板轴的链条连接)，是能“主动”旋转的轮子，是使得自行车前进的“动力之源”：而前轮是从动轮，是“被迫”旋转的，起辅助行驶和辅助平衡的作用。
主动轮受地面摩擦力方向是与车运动方向相同(向前)，从动轮受地面摩擦力方向是与车运动方向相反(向后)。
可以用人主动走路和被别人推着向前移动,地面给脚的摩擦力方向举例,让学生便于理解.二、打滑判断法寒冷的冬天，让自行车行驶在冰面上，由于冰的表面很光滑，车难以向前运动，而只是在原地打滑，我们发现车倾倒之前，只有后轮在原地打滑，而前轮并不旋转打滑。
可见，后轮是主动向后“蹭”地面，所以地面对后轮的摩擦力方向是向前；而前轮，除非当自行车向前运动时地面会“主动”去“蹭”前轮，才能使它转动，可以看出地面对前轮的摩擦力向后。
三、“胶布卷边”判断法在车的前、后橡胶轮胎外侧(轮胎上能够反复接触到地面的部位)各牢牢贴上一块医用胶布，在自行车向前行驶一段路程后，我们检察胶布，发现后轮所贴胶布是先挨地的一端起了卷边，而前轮所贴胶布是后挨地的一端起了卷边。
可以想到，因为地面对后轮具有方向向前的摩擦力，对前轮具有方向向后的摩擦力，所以才有这样的结果。
四、“杂技联想’’判断法杂技高手可以使前轮腾空，只靠后轮着地向前行驶，只要他一直踩踏板，车就会一直向前，甚至可以加速，可见地面对后轮的摩擦力是向前。
但是如果换成后轮腾空、前轮着地行驶，即使他一直踩踏板，自行车也会慢慢地停下，可见地面对前轮的摩擦力是向后。
在这里要注意，因为踏板轴链条是与后轮轴连接的，所以有这两种不同情况。
静摩擦力和物体的运动方向相反的举例
静摩擦力和物体的运动方向相反的举例【摘要】静摩擦力是指当两个物体相互接触并且没有相对滑动时产生的一种力。
在物体运动过程中，静摩擦力的方向与物体的运动方向相反。
这种力的作用使得物体能够保持静止或者在表面上滑动。
举例来说，当一个箱子在地面上停止移动时，静摩擦力产生的方向与箱子的运动方向相反，从而使得箱子能够停止在原地。
当一个物体放置在斜面上时，静摩擦力也能够使得物体保持静止，阻止它沿着斜面滑动。
静摩擦力在物体运动过程中扮演着至关重要的角色，它能够帮助物体保持平衡和稳定，同时也能够控制物体的运动速度和方向。
了解和掌握静摩擦力的作用对于理解物体在运动过程中的行为至关重要。
【关键词】静摩擦力，物体运动，方向，作用，斜面，静止，重要性，运动过程1. 引言1.1 静摩擦力的定义静摩擦力是指两个相互接触的物体表面之间的摩擦力。
在物体表面接触的接触点处，由于微观不平整度，会产生摩擦力，这种摩擦力可以阻碍物体相对滑动的运动。
静摩擦力是指在两个物体相对静止的情况下，表面之间的摩擦力。
静摩擦力的大小和方向取决于两个接触物体之间的表面材质、压力和接触面积等因素。
静摩擦力的方向通常与物体的运动方向相反，这是因为静摩擦力的作用是阻碍物体相对滑动的运动。
当一个物体受到外力想要运动时，静摩擦力会以相反的方向阻止它的运动。
这种反向作用使得物体能够保持相对静止的状态，而不会滑动或滑落。
静摩擦力的大小取决于物体之间的接触材质和力的大小，只有当外力超过了静摩擦力的大小，物体才会发生相对滑动的运动。
在实际生活中，静摩擦力与物体的运动方向相反的情况十分常见。
当我们推动一个箱子或拉动一个椅子时，我们可以感受到静摩擦力阻碍物体滑动的力量。
斜面上的物体也会受到静摩擦力的作用，使得物体在斜面上静止不动。
静摩擦力的存在使得物体在运动过程中更加稳定，避免了滑动或失控的情况发生。
1.2 物体运动方向与静摩擦力方向的关系静摩擦力是一种阻碍物体相对运动的力，它的方向与物体的运动方向相反。
浅析自行车行进过程中的摩擦力
浅析自行车行进过程中的摩擦力作者：唐浩然来源：《科技风》2018年第01期摘要：本文对自行车行进过程中的摩擦力进行了分析；首先对自行车行进过程中整体受到的摩擦力进行了分析，之后分别详尽解析了后车轮和前车轮在行进过程中摩擦力所起到的作用；结果表明前轮摩擦力主要为阻力，后轮摩擦力相当于牵引力，可以将骑行者的体能转化为动能。
关键词：摩擦力分析；转动力矩；自行车中图分类号：O31 文献标识码：A高中物理知识中，力学知识和运动学知识可以被广泛用于日常生活问题的分析中。
实际生活中，物体在运动时不可避免的会在接触面上产生摩擦力，人们往往存在一种误解認为摩擦力总是作为阻力出现的，然而实际情况并非如此[1]。
自行车作为一种常见的代步工具，具有绿色无污染、方便快捷、不受城市路况限制等特点，因此受到了人们的普遍欢迎，自行车行进过程中会受到地面的摩擦力，但自行车前、后车轮的摩擦力所起到的作用是不同的[2]。
本文对自行车行进过程中的摩擦力进行了简要分析，在整体分析自行车摩擦力的基础上，分别对前后轮摩擦力所起的作用进行了阐述。
1 自行车行进时摩擦力的整体分析自行车与地面的接触点位于前轮和后轮上，在启动和行进中必然与地面之间产生摩擦力。
骑行者骑行时，通过脚蹬和车链条将力传导至后轮，后轮在F1和F2的共同作用下，相对于地面有了顺时针转动的趋势。
以地面为参照物，后轮与地面接触点A存在向后运动的趋势，那么后轮胎就会受到地面给它的向前的摩擦力fA。
可以看出后轮是自行车的主动轮。
与后轮相对，前轮作为自行车的从动轮，在主动轮产生的牵引力F作用下向前运动。
前轮与地面的接触点B相对于地面向前运动，因此后轮上产生的摩擦力fB方向向后。
可以看出自行车在行进过程中主要在前轮和后轮上与地面产生摩擦力，然而这两个摩擦力的作用不同。
对于后轮来说，如果地面光滑，后轮就会产生打滑现象，也就是说后轮在骑行者施加力时原地顺时针旋转。
而现实情况是地面存在一定的摩擦系数，fA会在后轮轴上产生一个旋转力矩，方向为逆时针旋转，这个旋转力矩的作用是骑行者施加于后轮轮轴的旋转力矩，这个力矩的方向是顺时针的，也就是说fA产生的力矩和骑行者施加的力矩共同作用，使得自行车运动，fA是自行车行进的牵引力。
自行车受到的摩擦力分析
自行车上的摩擦力研究报告认识了摩擦力，探究了影响滑动摩擦力大小有两个因素，并知道增加有益摩擦和减小有害摩擦的方法。
摩擦力通常分为滑动摩擦、滚动摩擦和静摩擦几种。
滑动摩擦力是一个物体在另一个物体表面滑动时，所受到的阻碍物体相对运动的力。
影响滑动摩擦力大小有两个因素： 1. 摩擦力的大小与接触面间的压力大小有关，接触面粗糙程度一定时，压力越大摩擦力越大。
2. 摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，压力一定时，接触面越粗糙，摩擦力越大。
在日常生活中和生产活动中，有些摩擦是有利的，有些摩擦是有害的。
我们总是要增大有益的摩擦，减小有害摩擦。
增大有益摩擦的方法有两种：1增加接触面的粗糙程度来增大摩擦；2、用增大压力的方法来增大摩擦。
减小有害摩擦的方法有多种：1、减小接触面的粗糙程度来减小摩擦；2、用减小压力的方法来减小摩擦；3、利用滚动摩擦来减少摩擦；4、给某些部件加润滑剂；5使两个接触面彼此分开，如：气垫船、磁悬浮列车都是利用这种方法减小摩擦的。
生活中到处都有摩擦力，为了进一步了解摩擦力，锻炼自己理论联系实际能力，了解物理与实际生活的联系，我们对结构比较简单，应用比较广泛的自行车进行了研究。
研究方式：1、查阅教材进一部熟悉有关摩擦力的知识。
2、拆卸、观察自行车的结构。
找出与摩擦力有关的部分。
3、询问老师、家长和修车师傅有关自行车的一些问题。
4、亲自去骑不同类型的自行车，具体体会它的不同之处。
5、利用网络资源收集有关自行车的资料。
6、分组分析讨论，大家合作，形成实验报告。
研究内容：一、自行车上增大有益摩擦，减小有害摩擦的方法自行车的种类很多，不管是哪种自行车，增大和减小摩擦的方法都差不多。
自行车上增大有益摩擦的方法大抵有两种：1增加接触面的粗糙程度来增大摩擦；2、用增大压力的方法来增大摩擦。
自行车很多地方都采用了第一种方法来增大摩擦-----增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的.例如：图1：自行车的把手做成有花纹的图2：自行车的踏脚有花纹图3：轮胎做有花纹自行车也有一些地方是采用第二种方法---增大压力的方法来增大摩擦，如：自行车上用来固定零件的螺丝和螺帽必须要悬紧，以增大压力，增大摩擦力，防止螺帽脱落（如图4）。
自行车前后轮所受摩擦力的方向
自行车前后轮所受摩擦力的方向作者：李志庄来源：《初中生世界·初二物理》2008年第04期同学们，当你骑自行车在大道上行驶时，你是否考虑过身下两轮上所受地面摩擦力的方向是否相同呢?可从下面三个角度回答这个问题.(1)从摩擦力的作用看摩擦力总是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势.如图1所示，当你用力蹬车时，后轮是主动轮，后轮与地面接触的Ａ点相对于地面有向后运动的趋势，所以地面给它的摩擦力方向是向前的.此力是静摩擦力，是使自行车前进的动力.而前轮则就不同了，前轮是从动轮.当后轮滚动使车身向前运动时，前轮的轴与车身连在一起，轴必定受到车身向前的推力作用，前轮跟地面接触的B点随车身一起都有向前运动的趋势，所以，前轮受的摩擦力是向后的，是滚动摩擦力，是自行车前进的阻力.(2)从力的作用的相互性看如图2所示，你看过这种情形吗?自行车在泥泞的地面行走时，你有时会觉得脚蹬得很快，车却行走很慢甚至不走.而水和泥沙被后轮甩向后方，说明后轮对地面的作用力是向后的.由于力的作用是相互的，因而，地面对后轮的作用力是向前的.(3)从力的作用效果看当用力蹬自行车悬空的后轮时，只见后轮快速旋转而自行车并不行走.由此可确信改变自行车的静止状态而使自行车向前行走的力，是地面施加给后轮的，因而后轮受到的摩擦力是向前的.由上面的分析知，当自行车在受到脚的蹬力运动时，前后轮所受摩擦力的方向是不同的.后轮所受摩擦力是动力，是我们需要的；而前轮所受摩擦力虽为阻力，但对人们也是必需的.我们就是通过控制车把而改变此力的方向，从而改变自行车的运动方向的；否则，自行车将因“勇往直前”而不能改变前进方向.当然，如果自行车开始运动后，人不再用力时，前后轮均变成了从动轮，此时前轮和后轮受的摩擦力均向后了.同学们也应知道，对于汽车这样的机动车，其情形与自行车相同.机动车主动轮与地面之间的静摩擦力就是人们常说的牵引力，且静摩擦力的大小随主动轮随地面之间相对运动趋势的增大而增大，同样情况下，最大静摩擦力大于滚动摩擦力.因而，司机可根据需要，通过控制系统使动力大于、等于或小于阻力，即实现机动车辆的加速与减速，再加上方向盘的作用，这些车辆能够实现“如意行”了.通过学习，同学们要破除“摩擦力总是有害”的观念.事实上，离开了摩擦力，我们有包括衣食住行在内的很多事情都不能做.我们应该认真探究、学习摩擦力的知识，知道增大有益摩擦和减小有害摩擦的方法，才能更好地利用摩擦力或更有效地防止摩擦力给我们带来的危害.注：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。
关于自行车轮与地面摩擦力的分析
关于自行车轮与地面摩擦力的分析综下所述，无论自行车在正常行驶时或在制动时，路面对车轮的摩擦力都是有益的。
车轮与路面的接触处存在着摩擦力，但前、后轮的摩擦力所起的作用是不同的．人蹬车产生动力，传递给后轮，让后轮沿逆时针方向转动，如图所示．如果后轮与路面间无摩擦力的话，就如同后轮被悬空托起，后轮只是空转而不产生前进的动力；如果后轮与地面间有摩擦力存在，由车轮着地点与路面间的相对运动趋势可知，摩擦力f是向前的，它对车轮轴心产生顺时针方向的转矩，此转矩就驱使自行车向前运动，因此后轮是驱动轮．前轮如果不受摩擦力，则前轮只能跟着车身向前滑行，由于前轮受地面向后的摩擦力，如图所示，所以前轮才沿逆时针方向转动起来，虽是前进的阻力，但它的存在使前轮避免了拖滑的磨损，尤其是当前轮碰到小障碍物时，摩擦力将起着使车轮向上越过障碍物的作用．如图所示，当刹车后前后轮都停止转动，只是因惯性而向前滑行，这时前后轮的摩擦力都变成向后的阻力，有利于快速停车。
自行车中的摩擦力
骑自行车学摩擦力我们的衣食住行处处离不开摩擦力。
为了进一步了解摩擦力，锻炼自己理论联系实际能力，了解物理与实际生活的联系，我们对结构比较简单，应用比较广泛的自行车进行了研究。
一、利用摩擦力作为动力——自行车为什么能前进？我们在用力蹬的时候,自行车只所以能向前运动是摩擦力起作用的缘故。
先假设整车原地不动,当人们用力蹬车时,脚蹬子带动轮盘一起转动,然后通过链条传递给后车轮,后轮变开始转动,这时后轮胎的接地点要相对于地面向后运动。
假若自行车跟地面没摩擦,或者说摩擦力等于零。
那么它就只能在原地转动。
实际上车胎接地点与地面之间不可能无摩擦,当人用力蹬车时,轮胎要转动,使接地点有相对于地面向后发生相对运动的趋势,这时,轮胎接地点受到地面所提供的向前的摩擦力,正常情况下自行车后胎接地点与地面之间只有发生相对运动的趋势而不会发生相对滑动,因此车胎受到的是静摩擦力。
如图1所示。
前轮在整车前进的过程中,是在地面上被动滚动的,就如同一个圆木在平面上滚动一样,受到的是跟相对运动方向相反的滚动摩擦,即方向向后的滚动摩擦力,它的作用是阻碍整车向前运动。
摩擦力对于骑自行车是非常重要的。
如果没有了摩擦力，人骑车时手脚经常从把手和脚踏上滑下来，自行车刹车失灵，一旦行驶就停不下来。
就算你要把自行车的零件拼装一辆完整的自行车也很难：因为自行车各部件的组合，都需要用螺丝、螺帽来固定，而没有了摩擦力，螺丝、螺帽就无法去固定那些零件了，因而也就无法用那些零件来拼装成完整的自行车了。
另外，自行车的运动也是靠的摩擦力。
如果没有摩擦力，自行车就会在原地打滑。
二、压力越大，摩擦力越大——自行车为什么能停止？制动装置（刹车）在自行车中有着十分重要的作用。
刹车不灵而导致的交通事故屡见不鲜，自行车是采用什么方法来制动的呢？自行车的刹车是利用摩擦力使自行车减速和停止前进。
如图1所示，当我们使用刹车时，刹皮与车轮间的摩擦力，使车轮停止运动或速度减小，车轮与地面见的摩擦力由滚动摩擦变成滑动摩擦，强大的滑动摩擦力方向与自行车前进方向相反，使自行车迅速减速（或迅速停止运动）。
如何正确判断摩擦力的方向
如何正确判断摩擦力的方向两个相互接触的物体，当它们要发生或已发生相对运动时，就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力，这种力就叫做摩擦力。
摩擦力发生在两个相互接触的物体之间，并且这两个物体“要发生或已发生相对运动”，这里的“要发生”是一种运动趋势，物体并没有发生相对运动，这种摩擦力叫静摩擦力。
静摩擦力就是阻碍这种相对运动的趋势，所以静摩擦力的方向就与这个相对运动趋势的方向相反；已经发生了相对运动，产生的摩擦力叫滑动摩擦力，滑动摩擦力的方向也与这个相对运动的方向相反。
人走路的时候，脚用力向后蹬地，人脚相对地面有向后的运动趋势，地面就阻碍人脚向后运动，所以就产生了向前的静摩擦力，在这个静摩擦力的作用下，人就向前运动了。
当骑自行车向前运动的时候，人用力蹬车，通过链条传动，驱动后轮转动，后轮上与地面接触的点相对地面就产生了向后滑动的趋势，地面对后轮产生了向前的静摩擦力，在这个摩擦力的作用下，自行车就向前运动起来了；而前轮在后轮的推动作用下也要向前运动，地面就阻碍它向前，所以就产生了向后的摩擦力。
这个摩擦力也是静摩擦力。
当停止蹬车依靠惯性滑行或者人行走推行自行车时，前后轮都时被动轮，地面对它们产生的摩擦力都是向后的。
由此可见：摩擦力有时候是物体运动的驱动力，有时充当了物体运动的阻力。
当摩擦力充当动力时，摩擦力的方向与物体运动的方向相同；当摩擦力充当阻力时，摩擦力的方向与物体运动的方向相反。
例1小强同学某次锻炼身体时，沿竖直杆上爬，若他上爬过程中的某一段可以看作是匀速直线运动，则这段过程中（）A.杆对他的摩擦力和他受到的重力是一对平衡力B.他对杆的压力和他受到的重力是一对平衡力C.杆对他的摩擦力和他受到的重力合力方向竖直向下D.杆对他的摩擦力和他受到的重力合力方向竖直向上解析：部分同学认为人向上爬杆，摩擦力阻碍人向上运动，摩擦力的方向向下，没有从根本上理解摩擦力产生的实质，无论是人向上匀速爬杆还是沿杆匀速下滑，人握紧杆是向下用力，手相对于杆来说有一个向下运动的趋势，由于摩擦力阻碍物体的相对运动趋势，摩擦力的方向向上，大小等于人的重力，所以杆对人的摩擦力和人受到的重力是一对平衡力。
自行车是怎样转向的原理
自行车是怎样转向的原理
自行车的转向原理主要是通过所谓的转向机构，通常包括前叉、前轮、车把和中间的转向列。
当车手转动车把时，转向列会在绕过一个和车前轴相切的水平轴时，使前叉、前轮产生转动，实现车辆的转向。
整个过程涉及到力的平衡，摩擦力和动量的影响。
首先，我们来看转向的力学原理。
当车手转动车把时，通过转向列传递给前叉和前轮。
前轮的转动会引起前叉的摩擦力，这种摩擦力会向车的后方和侧方产生一个力矩。
这个力矩会导致车辆转向，并且会将车辆转向的方向和车手施加力的方向保持一致。
其次，要考虑的是摩擦力。
摩擦力是前叉和地面之间的力量，它会影响车辆的转向。
当车辆转向时，前叉和前轮会改变它们与地面之间的接触点。
这种改变会影响摩擦力，从而影响车辆的转向。
例如，在弯曲时，有一个摩擦力的向心分量，它会引起轮胎向内侧转动，使车辆转向。
此外，动量也会对转向产生影响。
动量是物体运动的性质，它具有方向和大小。
当车辆转向时，由于转向列的存在，车辆的动量会产生一个力矩。
这个力矩会使车辆继续在转向方向上前进，从而使车辆转向更加流畅。
当车辆转向的力矩不再存在时，车辆会保持直线行驶。
综上所述，自行车转向的原理主要涉及力的平衡、摩擦力和动量的影响。
通过转
向列将车手施加的力传递给前叉和前轮，产生一个力矩，使车辆转向。
同时，摩擦力会影响车辆与地面之间的接触点，从而改变车辆的转向。
动量的影响使得转向更加流畅，保持车辆在转向方向上前进。
这些力学原理的相互作用使得自行车能够实现转向并保持平衡，在日常生活中得以广泛应用。
自行车上的物理知识
自行车上的物理知识自行车是我们日常生活中一种普遍的交通工具，它结构简单，方便实用，在其中涉及到很多物理知识，包括杠杆、轮轴、摩擦、压强、能量的转化等力学、热学及光学知识，下面具体来分析一下。
一、摩擦知识（一）自行车的启动和行驶：摩擦力制动。
当自行车启动或行驶时，在链条驱动下，后轮逆时针转动，轮胎与地面接触处相对于地面有向后运动的趋势，故地面对后轮施加向前的摩擦力，该摩擦力是自行车向前运动的动力。
在此力的作用下，自行车整体具有向前运动的趋势，自行车的前轮胎于地面接触处具有向前运动的趋势，则地面对前轮产生向后的摩擦力，在该摩擦力的作用下，前轮便沿着后轮相同的方向转动起来，自行车向前运动，因此，人们也将后轮称为主动轮，前轮称为从动轮。
当下雨或下雪天，地面摩擦力变小，自行车很容易摔倒，即平常说的打滑，其道理就在于此。
（二）刹车：摩檫力驻停。
刹车时，闸皮与车圈间的摩擦力，会阻碍车轮的转动。
手的用力越大，闸皮对车圈的压力越大。
产生的摩擦力也就越大，车轮就转动的越慢。
如果完全刹死，这时车轮与地面之间的摩擦就变为滑动摩擦力（原来为滚动摩擦，方向向前），方向向后，阻碍了自行车的运动，因此就停下来了。
（三）钢珠：减小摩檫力。
在自行车的前轴、中轴、后轴、车把转动处，脚蹬处等地方，都安有钢珠。
人们骑自行车总是希望轻松、灵活、省力。
而用滚动代替滑动就可以大大减小摩擦力，因此要在自行车转动的地方安装钢珠，我们可以经常加润滑油，使接触面彼此离开，这样就可以使摩擦力变得更小。
（四）外胎花纹：摩檫力防滑。
摩擦力的大小跟两个因素有关：压力的大小，接触面的粗糙程度。
接触面粗糙程度一定时，压力越大，摩擦力越大；压力一定时，接触面越粗糙，摩擦力越大。
自行车外胎有凸凹不平的花纹，这是通过增大自行车与地面间的粗糙程度，来增大摩擦力的，其目的是为了防止自行车打滑。
二、杠杆知识（一）控制前轮转向的杠杆：自行车的车把，是省力杠杆，人们用很小的力就能转动自行车前轮，来控制自行车的运动方向和自行车的平衡。
33. 摩擦力如何影响自行车的行驶速度？
33. 摩擦力如何影响自行车的行驶速度？33、摩擦力如何影响自行车的行驶速度？当我们骑着自行车在路上飞驰时，可能很少会去深入思考摩擦力在其中所扮演的重要角色。
然而，摩擦力对于自行车的行驶速度有着至关重要的影响。
首先，让我们来了解一下什么是摩擦力。
简单来说，摩擦力就是当两个物体表面相互接触并相对运动时产生的阻碍相对运动的力。
在自行车的行驶过程中，存在着多种摩擦力。
轮胎与地面之间的摩擦力是最为关键的一种。
当我们踩动踏板，使自行车前进时，轮胎与地面之间的摩擦力为自行车提供了向前的推动力。
如果地面过于光滑，比如在冰面上，摩擦力会大大减小，轮胎就容易打滑，自行车难以获得足够的前进动力，速度自然就上不去。
相反，如果地面粗糙且摩擦力足够大，比如在干燥的柏油马路上，轮胎能够有效地抓住地面，将我们的踩踏力量转化为前进的动力，从而使自行车能够快速行驶。
除了轮胎与地面之间的摩擦力，还有其他摩擦力也在影响着自行车的速度。
比如，空气阻力就是一个不可忽视的因素。
当自行车快速行驶时，空气会对车身和骑车人产生阻力。
这种阻力与自行车和骑车人的形状、速度以及空气的密度等因素有关。
流线型的车身设计可以减少空气阻力，让自行车在行驶过程中更加顺畅，速度也能相对提高。
而如果骑车人的姿势不够合理，比如身体过于直立，迎风面积增大，那么空气阻力也会相应增加，从而降低自行车的行驶速度。
另外，自行车内部各个部件之间的摩擦力也会对速度产生影响。
例如，链条与链轮之间的摩擦、刹车部件与车轮之间的摩擦等。
如果这些部件没有得到良好的润滑，摩擦力就会增大，导致能量的损失。
这意味着我们输入的能量有一部分被内部的摩擦力消耗掉了，而不是全部用于推动自行车前进，速度也就受到了限制。
再来说说自行车的载重。
当我们携带了过多的物品或者载人时，自行车的总重量增加，这会导致轮胎与地面之间的压力增大，从而使摩擦力也随之增加。
在相同的踩踏力量下，需要克服更大的摩擦力才能使自行车前进，速度自然会变慢。
浅谈自行车中的摩擦力
学科代码：学号：0217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：吴昌宾指导教师：201年月日目录目录 (Ⅰ)摘要............................................................ I I 关键词........................................................... I I 0引言.. (1)1自行车车轮的摩擦力 (1)2自行车的刹车装置的摩擦力 (3)3钢珠的摩擦力 (3)4自行车车把套、脚踏板以及刹车块 (4)5自行车的行驶过程中的摩擦力 (4)6自行车是怎样利用摩擦运动和停止的 (5)7自行车上增大有益摩擦，减小有害摩擦的方法 (6)8 结论 (7)参考文献 (7)浅谈自行车中的摩擦力吴昌宾（学院继续教育学院，2011级物理学 556011）摘要：自行车是人们最常见的交通工具，在自行车存在着各种摩擦力，本文首先从自行车的结构出发，分析自行车中各部分所受到的摩擦力。
紧接着分析自行车运动时摩擦力的情况，之后是自行车怎样利用摩擦运动和停止的，最后自行车上增大有益摩擦，减小有害摩擦的方法。
通过对自行车中摩擦力的分析，了解到物理在生活中有着重要的作用，对今后的学习生活给予帮助。
关键词：自行车;运动；摩擦力bicycle in frictionwuchangbin(Kaili University, Guizhou Province, Postal code: 556011))Abstract: the bicycle is people the most common transport, in cycling by various friction, first from bicycle structure, the author analyzes each branch by bicycle in friction, then analyzes the situation when cycling friction, again then bicycle is how to make use of the friction movement and stop, on the bike, increase friction, reducing harmful beneficial friction method. Through the analysis of bicycle friction, learn physics in life, plays an important role in future study life to help.Keywords: bicycles, friction0 .引言物理学是一门基础学科，它研究自然界广泛存在的各种最基础的运动形态。
自行车 的 增大摩擦的原理
自行车的增大摩擦的原理自行车的增大摩擦的原理自行车是一种常见的交通工具，它的运动原理是靠人力推动脚踏板，使车轮转动，从而推动自行车前进。
在自行车行驶过程中，摩擦是不可避免的，而摩擦的大小会影响自行车的行驶速度和稳定性。
因此，了解自行车增大摩擦的原理对于提高自行车的行驶效率和安全性具有重要意义。
自行车增大摩擦的原理主要有以下几点：1. 轮胎与地面的摩擦自行车的轮胎与地面的摩擦是自行车行驶过程中最主要的摩擦形式。
轮胎与地面的摩擦力大小与轮胎的材质、地面的摩擦系数、轮胎与地面接触面积等因素有关。
如果轮胎材质较硬，地面摩擦系数较小，轮胎与地面接触面积较小，那么轮胎与地面的摩擦力就会减小，自行车行驶速度就会增加。
反之，如果轮胎材质较软，地面摩擦系数较大，轮胎与地面接触面积较大，那么轮胎与地面的摩擦力就会增加，自行车行驶速度就会减小。
2. 空气阻力自行车行驶过程中，空气阻力也会对自行车的行驶速度产生影响。
空气阻力大小与自行车的速度、空气密度、自行车的形状等因素有关。
当自行车的速度增加时，空气阻力也会随之增加，从而增大摩擦力。
因此，在自行车行驶过程中，尽量减小空气阻力，可以有效地降低摩擦力，提高自行车的行驶速度。
3. 链条与齿轮的摩擦自行车的链条与齿轮之间的摩擦也会对自行车的行驶速度产生影响。
链条与齿轮之间的摩擦力大小与链条的材质、齿轮的材质、链条与齿轮之间的润滑情况等因素有关。
如果链条与齿轮之间的润滑情况不好，链条与齿轮之间的摩擦力就会增加，从而增大摩擦力。
因此，在自行车行驶过程中，要保持链条与齿轮之间的润滑情况良好，可以有效地降低摩擦力，提高自行车的行驶速度。
总之，自行车增大摩擦的原理主要与轮胎与地面的摩擦、空气阻力、链条与齿轮的摩擦等因素有关。
在自行车行驶过程中，尽量减小这些因素对摩擦力的影响，可以有效地提高自行车的行驶效率和安全性。
摩擦力方向与运动方向相同的例子
摩擦力方向与运动方向相同的例子
1. 当你走路的时候，你的脚用力向后蹬，地面给脚一个向前的摩擦力，这不就是摩擦力方向与运动方向相同吗？想想看，要是没有这个摩擦力，你能走得稳当吗？
2. 骑自行车时，轮子滚动，地面给轮子的摩擦力也是向前的呀，推动着你不断前进，这不是很神奇吗！
3. 传送带上的物品随传送带一起向前运动，传送带对物品的摩擦力不也是和运动方向一致嘛，这多有意思啊！
4. 运动员在起跑时，脚用力蹬地，地面给脚的摩擦力就是帮助运动员向前冲的呀，这就是摩擦力的奇妙用处呀，你说呢？
5. 汽车在加速前进时，轮胎与地面的摩擦力也是让汽车跑起来的关键啊，这难道不让人惊叹吗？
6. 小孩玩滑滑梯，屁股和滑梯之间的摩擦力也是顺着下滑方向的呀，不然怎么滑得下去呢，是不是很有意思呀？
7. 把物品从斜面上推上去，斜面给物品的摩擦力不也是往上的嘛，这就是摩擦力在帮忙呀！
8. 坐电梯时，人随电梯上升，脚底和电梯之间的摩擦力不也是向上的吗，这就是生活中常见的摩擦力方向与运动方向相同的例子呀！
我的观点结论就是：摩擦力方向与运动方向相同的例子在生活中无处不在，只要我们细心观察就能发现！。
自行车的受力分析
•
在我们蹬脚踏
时，我们的蹬力带
动前齿轮转动。前
齿轮带动车链转动
，车链又带动后齿
轮转动，再由后齿
轮带动后轮转动。
后轮转动时，受到
向前的摩擦力作用同状态时的受力分析
状态一：静止
• 人与车的重力与地面对车的支持力平
衡。
•
自行车的前后轮都相对于地面
作纯滚动，但是它们受力情况不同。
后轮
F1F2Fx0 MA(F)0
具体受力分析
•
如把人看成一个系统，分析刹车瞬间的受力情况，
如摩上擦图阻所力示。、A、F1fla1G/的lfB1h 两作点用分。别G系受统F1到质fN1 地心面在支C点反，力F2fN2
F2、fN2 和
为总质
量程N1N，为2GF（0x1为）刹N1l车Fxh时Ga0系统受N 到的1 惯性力，则系统的平衡方
•
后轮作为主动轮
，是整个车体的驱动
部分。其受力分析如
下图所示：
图2
后轮在车轴的部分有一个经过传 导得到的来自于人的力偶M1； 地面对车轮的力系是一个平面 力系，可以简化为一个力偶M2 ，以及滚动摩擦力FS，因为摩 擦力的方向是与物体相对运动 趋势相反,主动轮动起来时,轮子 最下面一点与地面接触.此点相 对于地面来说是向后运动的， 所以地面给后轮的滚动摩擦力 向前,这个滚动摩擦力FS就是推 动整个车向前的动力。
M(F)0 •
• 即N 2
F2
F1
A
刹车前闸
•
当刹车前闸时，假设前轮突然停止转动即产生滑
动摩擦，后轮仍转动，补充方程为：
•
FfafG h/lf1h
(2)
•
0,1
•
(3)
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谈地面对自行车的摩擦力方向
咸阳周陵中学王胜利
两个相互接触的物体，当一个物体要发生相对运动或者已发生相对运动时，就会在接触面点产生阻碍相对运动的力，这种力叫做摩擦力。
在学生把所学知识应用到分析生活中具体问题时，常遇到地面对自行车的摩擦力问题。
在对该问题的分析中，关于摩擦力方向的分析经常出现错误。
造成这个错误的主要元婴是对摩擦力的概念理解不准确。
没有抓住“阻碍相对运动的”几个字，即摩擦力的方向总是跟接触面（点）的相对运动或相对运动趋势方向相反。
可见，判断摩擦力方向总是跟分析物体的相对运动方向或相对运动趋势方向分不开。
为了弄清楚这一点，我们来分析一下地面对自行车的摩擦力的方向。
由于推自行车和骑自行车时情况不同，应分别进行讨论。
一、推动自行车时的摩擦力方向
推自行车时，自行车的车架受到向前的推力，会向前运动前轮、后轮都受到车架的牵连，随车架向前运动，他们都是从动轮。
由于前、后轮的运动实质相同，因而前、后轮的摩擦力方向相同。
推车时，车架向前运动，轮子受车架牵连而向前运动。
轮子上x 点（轮子与地面的接触点，该点随时间在不断地变化）随车架，相对有向前的运动趋势。
根据摩擦力的概念，x点相对地面有向前的运动
趋势，地面对轮子就产生了向后的摩擦
力（如图1所示）。
此时地面对轮子的
摩擦力方向跟x点的相对运动趋势相
反，即对x点的摩擦力阻碍了x点的相
对运动趋势；跟轮子的向前运动方向相
反，即阻碍了轮子向前的运动；但该力跟轮子的转动方向相同，是使轮子转动的动力。
这时的摩擦力是滚动摩擦力，实质是静摩擦力。
由于，摩擦力的作用线没有通过质心，产生了力矩，使其转动，这个转动和质心的向前运动，就构成了轮子的滚动。
这时x点受到摩擦力的方向，跟x点相对地面的运动趋势方向相反，跟轮子的向前运动方向相反，跟轮子的转动方向相同。
二、骑自行车时的摩擦力方向
骑自行车时，人施力通过链条使后轮转动，有了相对运动趋势，产生了摩擦力。
后轮是主动轮。
前轮仍是受牵连而有运动的趋势，产生摩擦力。
它仍是从动轮。
由于前、后轮的运动原因不同，因而前、
轮的摩擦力方向应分别来讨论。
（一）骑自行车时，后轮的摩擦力方向
向前骑自行车时，人施力通过链条式后轮转动。
后轮转动时，轮子上y点（轮子与地面的接触点，该点随时间在不断地变化），相对
运地面有向后的运动趋势。
根据摩
擦力的概念，y点相对地面有向后的
运动趋势，地面对y点产生了向前
的摩擦力（如右图2所示）。
此摩擦
力的方向，跟y点相对地面的运动
趋势方向相反，即阻碍了y点的相对运动趋势；跟后轮的转动方向相反，即阻碍了后轮的转动；但跟后轮及车架的向前运动方向相同，即它是后轮和车架向前的动力，使它们向前运动，后轮的向前运动和转动的共同作用就构成了后轮的滚动。
后轮的摩擦力也是滚动摩擦力，其实质也是静摩擦力。
后轮这时受到的摩擦力跟y点想对地面的运动趋势方向相反，跟后轮的转动方向相反，跟后轮的向前运动方向相同。
（二）骑自行车时，前轮的摩擦力方向
骑自行车时，由于后轮受到的摩擦力使后轮和车架向前运动。
前轮有事受车架牵连而运动，仍是从动轮，跟推车时相同，因此，前轮受到的摩擦力跟推车时情况相同，即摩擦力的方向也相同。
总之，在分析摩擦力的方向时，要吃透概念，正确应用。
吃透概念时，应特别注意“在接触面上产生阻碍相对运动的力，这个力叫摩擦力。
“即受到摩擦力的方向跟接触面（接触点）的相对运动方向或相对运动趋势方向相反。
正确应用，要注重分析物体的接触（接触点）的相对运动。
如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！。