浅谈摩擦力在汽车行驶中的意义.docx

浅谈摩擦力在汽车行驶中的意义【摘要】摩擦力是一种广泛存在的力，关于摩擦力的概念，中学物理课本中有详细的说明：阻碍物体相对运动（或相对运动趋势）的力叫做摩擦力摩擦力是支撑汽车行驶的作用力本文主要从从静摩擦，滚动摩擦的综合作用来针对摩擦力在汽车行驶中的意义进行分析 【关键词】摩擦力；汽车行驶；意义从物理角度来看：汽车在行驶的过程中，受到了不同作用而产生的力，其中包括了汽车自身发动机向前的牵引力，空气阻力和汽车行驶方向相反的摩擦力通常情况下，人们常常将摩擦力当作是阻碍汽车前进的力，牵引力是由汽车发动机提供的，从而把摩擦力与牵引力分开而论这个观点是不正确的，本文将从以下几点详细介绍汽车在行驶中摩擦力的作用：要详细地研究分析汽车在行驶过程中摩擦力的作用，我们首先需要对汽车的结构做一个简单的介绍：大部分汽车分为车头和车箱两个部分，下面由四个车轮将车身撑起，四个车轮在行驶的过程中均存在着摩擦力，但却有着主动轮与从动轮之分后轮在发动机带动下力图在接地点向车行后方转动，地面与车轮间产生摩擦力，地面给车轮的摩擦力向前，成为车前进的力如果汽车功率过大，加速太快，或者发动机给车轮提供的扭力过大，会造成车轮和地面之间出现滑动，那摩擦力就是动摩擦力；如果没有滑动，也可能产生摩擦力，此时的摩擦力叫静摩擦力。

除了这两个摩擦力外，在汽车的运动方向上还存在着滚动摩擦力，这在两个（或四??）轮上都有，是由于车轮滚动，车轮和地面都不是刚体，两者都有变形造成的，车越重、车轮越瘪，滚动摩擦力会越大一、汽车行驶时主动轮受到的静摩擦为汽车提供前进的动力发动机提供的动力在曲轴、齿轮箱等部位的作用下将作用力传递给主动轮，使主动轮获得了顺时针运动的趋势如果主动轮没有摩擦力的作用，就像被腾空架起，发动机只能带着主动轮空转而无法前进；而如果主动轮与路面产生摩擦力，从汽车的运动趋势便可得知，摩擦力的方向是与汽车行驶方向一致的虽然摩擦阻力与汽车行驶方向一致，但它的汽车行驶时发动机产生使主动轮沿顺时针方向的作用力，主动轮在行驶中的运动趋势却是向后的，地面产生的摩擦力是为了阻碍主动轮向后运动，产生了与主动轮作用力相反的力矩而对主动轮产生阻碍的就是静摩擦力，它的作用方向与汽车行驶方向一致，成为了汽车前进的动力增加发动机的功率，会使得主动轮受到的作用力增加，转速提高为了达到力矩之间的平衡，地面对主动轮的阻力也随之增加，提高与地面的静摩擦力从而获得较大的牵引力所以汽车在行驶中，提速需要加大油门，增加发动机的运作功率汽车减速时，则需减小汽车发动机的功率，主动轮的受力变小，地面的静摩擦力也随之变小。

所谓汽车的牵引力，实际上就是路面对后轮的摩擦力二、汽车行驶时从动轮与地面之间是滚动摩擦汽车行驶过程中，从动轮没有牵引力的作用，对于地面来说是随主动轮滚动的，所以它与地面之间产生的摩擦称为滚动摩擦从动轮是随主动轮被动运动，地面产生的摩擦力阻碍它向前运动所以从动轮受到的摩擦力为阻力，方向与行驶方向相反汽车行驶中，受到滚动摩擦力与空气阻力两者共同作用，所以，通常在研究汽车所受阻力问题时，将所受阻力与其自身的车重相关，而不单单使用摩擦因数来计算滚动摩擦力与汽车自重有关，自重越大对地面的压力越大，与地面的摩擦力越大，对汽车的阻力也就越强因此，汽车载重与发动机功率是成正比的设计汽车时，一般是让汽车主动轮承受大的重力，从动轮承重变小，从而增加主动轮的静摩擦力，减少从动轮的摩擦力；空气阻力与车体积和速度有关，车面积越小，速度越小，受到的阻力就越小三、汽车刹车时受到的摩擦力作用汽车在行驶过程中，主动轮与路面存在静摩擦，车轮与路面处于相对静止的状态但在刹车制动时，主动轮在摩擦力的作用下转速下降甚至停止转动，汽车会在自身的惯性作用下继续向前滑行这时，地面对主动轮与从动轮两者的摩擦力都是向后的，在巨大的摩擦力下降低车速，完成刹车。

通常情况下，静摩擦力大于滚动摩擦，如果出现滚动摩擦大于静摩擦的情况，汽车多半会出现失控状况，汽车与地面就会产生相对位移但现在车胎一般具有较大的弹性，在车轮的减速控制5.0%-15.0%的范围内不会对车产生影响，车胎形变将获得地面对轮胎较大的静摩擦力在这个理论基础下，汽车制动防滑系统ABS与ASR应运而生，这些防滑设施，也就是加大了轮胎和地面的静摩擦力，从而降低汽车失控的风险汽车的牵引力、制动力、转向的力都来源于地面提供的摩擦力，在研究汽车行驶过程摩擦力的作用时，需要从静摩擦，滚动摩擦的综合作用来考虑汽车能够在路面行驶，离不开发动机产生的牵引力，同时摩擦力却是汽车行驶的基础没有摩擦力，汽车将无法在路面行驶在行驶中摩擦力没有做功，但却能使汽车加速获得动能；虽然一部分滚动摩擦成为汽车前进的阻力，但却也是不可避免的参考文献：[1]胡义嘎.摩擦力做功与能量转化[J].赤峰学院学报（自然科学版），2009（01）.[2]修绍虎，赵立竹.初中物理概念教学中转化前科学概念负迁移的策略[J].现代中小学教育，2010（10）.[3]周雨青，叶兆宁，彭毅.纯滚动运动中的摩擦力做功问题[J].物理与工程，2004（05）.[4]林文忠.地面对汽车车轮摩擦力的讨论[J].甘肃教育学院学报（自然科学版），1999（04）.。