内驱动作用系统的牵引力

火车、汽车、自行车等交通工具都是内驱动作用系统.本文以日常生活中使用最普遍的自行车为例,分析内驱动作用系统的加速度、牵引力和功率问题.车辆的功率P=Fv,式中F是牵引力,v为行驶速率,在中学物理和普通物理教科书中有很多习题都将主动轮所受的静摩擦力作为牵引力,但静摩擦力是被动力,而且也不作功,说静摩擦力是牵引力,使人难以理解.在确定车辆行驶的加速度时,根据质心运动定理,应由外力矢量和决定,然而外力矢量和是一个未知量.加速度的大小实质上与内驱动作用力的大小密切相联系.“内”和“外”究竟如何联系?此类问题只有应用功能原理才能得到解释,车辆运动时,车身连同载荷作平动,车轮作转动.设m为平动物体的质量,m0为车轮质量（假设前后轮质量相等）f1和f2为分别作用于后轮和前轮的静摩擦力,N1和N2分别为作用于后轮和前轮的支持力,δ1和δ2分别为后轮和前轮的滚动摩擦因数,Fr为车辆所受的空气阻力.如图所示.