【自行车上的摩擦力】自行车摩擦力方向图解

时间：2018-12-28 03:28:36　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　生活中到处都有摩擦力，为了进一步了解摩擦力，锻炼同学们理论联系实际的能力，了解物理与实际生活的联系，下面介绍结构比较简单、应用比较广泛的自行车中的摩擦力。　　
　　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概有两种：(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(1)种方法来增大摩擦――增加接触面的粗糙程度来增大摩擦。例如：自行车把手、脚踏以及轮胎。
　　也有一些地方，自行车是采用第(2)种方法――增大压力的方法来增大摩擦的。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，从而增大摩擦力，防止螺帽脱落(如图4)。自行车刹车时要用力，以增大刹皮和车圈之间的压力。增大摩擦力，尽快使车停止(如图5)。
　　自行车上减少有害摩擦的方法大概也有两种：(1)利用滚动摩擦来减少摩擦；(2)给某些部件加润滑剂(使接触面相互分离)来减少摩擦。采用第(1)种方法来减少摩擦的有：有车轮处装有钢铁制的滚动轴承，内有很多小钢珠(如图6)；采用第(2)种方法来减少摩擦的有：在转轴中经常上涂润滑油(如图7)。经过观察，我们发现不止是车轮的轮轴处有钢珠，凡是能转动的地方大部分都有。如车头、脚踏、中轴、后轮的飞轮等内部都有钢珠。
　　摩擦力是非常重要的。如果没有了摩擦力：1、人骑车时手脚经常从把手和脚踏上滑下来。2、自行车刹车失灵，一旦行驶就停不下来。3、就算你拥有所有自行车的零件也拼装不了一辆完整的自行车，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。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摩擦力。如果没有摩擦力，自行车就会在原地打滑。
　　
　　二、自行车是怎样利用摩擦运动和停止的
　　
　　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，因此自行车的车轮与路面之间有摩擦，后轮受到的摩擦力向前，前轮受到的摩擦力向后。当后轮受到摩擦力大于前轮受到的摩擦力时自行车就能启动起来。
　　
　　那在行驶过程中两轮不都向前转吗?摩擦力方向怎么会不一样呢?这是因为，后轮是动力轮。骑车时脚用力蹬脚踏，使后轮转动，但是轮子的接触面和地面之间没有相对运动，有相对运动的趋势，所以一直都是静摩擦力，不是滑动摩擦。由于车轮相对于地面有向后运动的趋势，所以后轮就会受到地面对它向前的摩擦力。(和人走路时脚受到的摩擦力一样，脚向后蹬地，与地面没有相对运动，只有向后运动的趋势，所以地面给人以向前的静摩擦力，这就是人前进的动力。)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，运动方向也向前，所以受到地面对它向后的摩擦力。因此，前轮是阻力轮。它受到的摩擦力阻碍车的运动。当后轮受到的向前的摩擦力大于前轮受到的向后的摩擦力时。自行车就能由静止变为运动。这两个力大小相等时，自行车做匀速运动。
　　当人们在地上推自行车前进时，前轮和后轮受到的摩擦力方向是怎样的呢?此时前轮和后轮都是阻力轮，都要受到地面对它向后的摩擦力。那谁和这两个力平衡呢?是地面对脚的向前的摩擦力。
　　刹车以后，自行车会停止运动，是因为刹车时，刹皮与车圈间的滑动摩擦力，会阻碍车轮的转动。手的压力越大，刹皮对车圈的压力就越大，产生的摩擦力也就越大，后轮转动得就越慢。如果车骑得太快，紧急刹车时，后轮受到刹皮的摩擦力停止了运动，由于惯性，自行车还会继续向前运动。这时后轮与地面之间的摩擦就变为滑动摩擦力，方向向后，阻碍了自行车的运动，因此自行车就停下来了。
　　
　　自行车中的摩擦力很多，只要同学们认真地去研究，会举一反三，一定会有更多的发现。
　　

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