车辆前进与摩擦力之间有什么关系？

自行车，在我们的生活中是屡见不鲜的。人们把它当做一种日常的交通工具。在平原的城市里，每天上、下班，上学、放学的时候，你看那大街上，自行车车流连续不断。小小的自行车把人们送到车间，送到机关，送到学校，送到人们各自的岗位上。

秋去冬来，严寒降临大地，在我们祖国的北方，滴水成冰，有时还雪花飘飘。如果下起鹅毛大雪，可以把枝头压弯，把地面上的一切统统掩盖起来，皑皑白雪把整个大地装点得分外清新、明亮。这美丽壮观的景象，在南国的一些地方几乎是看不到的。在北国，每逢大雪之后，孩子们总是欣喜若狂，他们堆起雪人，打起雪仗，追逐嬉戏，玩得痛快异常。但是，在这个时候，骑车的人们却感到为难。美丽的白雪点缀了大地，冻硬的积雪造成了地面的光滑。在大街上，经常可以看到骑车的人摔倒了。因此，下雪天，能不骑车的人尽量不骑车了，必须骑车的人也要小心翼翼。

我们知道，自行车有前、后两个车轮。后轮上有个飞轮，这飞轮通过链条与脚蹬的飞轮连接起来。当我们蹬自行车的脚蹬时，通过链条的带动，后轮就转动起来了。由于车轮的转动，在后轮与地面接触处，轮子有向后相对运动的趋势。这时，地面与它接触的地方要阻止车轮向后的相对运动，对车轮有一个向前的摩擦力，也就是说，后车轮受到一个向前的作用力。在这个摩擦力的作用下，后车轮获得了一个向前的加速度。由于支架的作用，前轮与后轮成为一个整体，所以自行车整体也就获得向前的速度，前轮也跟着车体一起要向前运动。在前轮与地面接触处，地面要阻止车轮的这种向前相对运动的趋势，因此对前轮有一个向后的摩擦力，这样，前轮就受到向后的摩擦力作用。

当我们蹬车的时候，自行车的后轮受到一个向前的摩擦力，而前轮受到一个向后的摩擦力，当向前的摩擦力大于向后的摩擦力，自行车便加速向前。当自行车匀速前进的时候，自行车受到的两个摩擦力，大小相等，方向相反。当我们不蹬车的时候，后轮是靠惯性前进的。这时，它受到的摩擦力与前轮受到的摩擦力一样，方向也是向后的。这时的自行车只受向后的摩擦力的作用，获得一个向后的加速度，因而车速越来越慢，直至最后停下来。

这样看起来，自行车所以能前进，就不单单是人蹬车的缘故了。的确，自行车是靠人蹬而前进的，没有人蹬，也就没有供给自行车的能量，自行车后轮不能旋转，车是动不了的。可是如果没有地面与车轮间的摩擦力，即使你用再大的劲去蹬车，自行车轮也只能原地打滑，丝毫不能前进。在雪地、冰冻的地面上骑车容易摔倒的原因，就是此情况下地面的摩擦太小了的缘故。

你仔细观察过自行车或汽车的轮胎吗？知道为什么轮胎上会有各种花纹吗？

和自行车前进一样，日常生活中汽车在公路上行驶是靠汽车轮胎与地面的摩擦力向前行进的。汽车、自行车等橡胶轮胎上加上这些花纹而变得凸凹不平，目的是增加轮子与地面间的摩擦力，防止轮子在地面打滑。

早在1892年前后，人们制造车轮时就开始在轮胎上加花纹了，当时的花纹都很简单，随着车辆速度、载重量的提高，路面的改进，轮胎花纹也在不断变化，以适应新的要求。现在的轮胎花纹大致分为通用、高越野性和联合式花纹三大类。而它们的几何形状有纵向直线、横向直线、斜线、块形和混合式等五种，各种花纹适合不同的行驶情况。例如，公共汽车轮胎上常见的是纵向直线型和锯齿型花纹，适合在硬性路面上行驶，可以消除噪声，也称无声花纹。车辆在荒野及松软土地上行驶，适宜使用高越野花纹，它块大、沟深，行驶时不容易陷在沟里，却很能“啃泥”，使轮子不打滑；拖拉机、起重机常在较疏松的泥地行驶，特别适合选用这类花纹的轮胎。联合式花纹轮胎适应性强，既能在硬性路面上行驶又可在松软路面上行驶，甚至可以在冰雪路面上行驶，因此使用最为广泛。