青海省西寧市陜北高中高二（1）班（手機(jī)*******2229）指導(dǎo)老師：**利（化學(xué)）摘要本文對人在騎單車過程中不同狀態(tài)分階段進(jìn)行了詳盡的受力剖析，并依照理論熱學(xué)的一些基本原理，剖析了單車在不同狀態(tài)時車輪的受力特點(diǎn)。單車的五種狀態(tài)：靜止、啟動、爬坡、下坡、剎車。關(guān)鍵詞化學(xué)建模單車、車輪、分析、建議序言單車是我們生活中最常見的交通工具之一，據(jù)統(tǒng)計中國大約有七億輛單車。騎單車是當(dāng)下戶外活動的熱門交通形式，他除了有益于身心健康，更彰顯了環(huán)保、自然的生活理念。簡單的單車中富含許多的數(shù)學(xué)學(xué)知識，如今我們將對單車做受力剖析。正文工作原理：在我們蹬腳踩時，我們的蹬力拉動前齒輪轉(zhuǎn)動。前蝸桿推動車鏈轉(zhuǎn)動，車鏈又推動后蝸桿轉(zhuǎn)動，再由后蝸桿推動后車輪轉(zhuǎn)動。前輪轉(zhuǎn)動時，遭到往前的磨擦力作用，促使單車前進(jìn)。忽視空氣阻力的條件下，人在騎單車的過程中自行車摩擦力方向圖解，其受力與運(yùn)動狀態(tài)在不同階段下是不相同的：第一階段，靜止，人與車的重力與地面對車的支持力平衡；第二階段，起動時，輪速小于時速，前輪是單車前進(jìn)的動力來源，所以前輪是主動輪。在接觸面，前輪相對地面向后運(yùn)動，所以磨擦力往前，前輪和車會做加速運(yùn)動。后輪是從動輪自行車摩擦力方向圖解，遭到的磨擦力向后；第三階段，勻速前進(jìn)，勻速時，車受力平衡，人踩的力和和車輪與地面的摩擦力互相抵消。
前輪與地面相對向后運(yùn)動，所以磨擦力往前。后輪作為從動輪，磨擦力向后。前后輪遭到的磨擦力大小相等，方向相反；第四階段，上坡，當(dāng)徒步者不在踩踏板的時侯，前輪的速率大于時速。為此，前輪隨車的往前運(yùn)動而轉(zhuǎn)動，兩個輪子都弄成了“從動輪”。在接觸面，前輪與地面相對向前運(yùn)動，所以磨擦力方向向后，后輪磨擦力一直向后。滑下過程中，前后輪磨擦力均向后，故整個車體所受的磨擦力為與運(yùn)動方向相反的阻力；第五階段，制動，不同的制動方法會形成不同現(xiàn)象：當(dāng)須要緊急制動時，假若制動前閘，身感受遭到猛烈的沖擊。若時速過快或車較輕，單車還有可能猛甩一下。而制動后閘則比較平穩(wěn)，振動不大。所以通常推薦使用后閘；剖析及推論單車處于靜止?fàn)顟B(tài)由平衡條件：Fa+Fb=mg(Fa、Fb分別為地面對后輪、后輪的支持力;mg為人和單車的重力之和。)單車加速啟動不考慮豎直方面受力，對水平方面受力剖析：三、滑下過程中垂直于斜面方向：分別為斜面對前后輪的支持力，為斜面的傾斜角)沿斜面方向：分別為斜面對前后輪的磨擦力，a為單車下降時合外力形成的加速度)
