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Das hängt wohl davon ab, was Du erzielen willst - eine Art Video-Sequenz oder ein vom Spieler gesteuertes Fahrrad. Ersteres wäre natürlich besser mit einer immer gleichen Funktion. Letzteres sicher nicht.

Dabei musst du dir überlegen, wie weit du das ganze ausbaust. Wenn du das für eine Szene machst, dann kannst du die Bewegung vom Fahrrad auf der Strecke einfach skripten. Du legst den Verlauf der Bewegung einfach fest. Quasi das, was du als mathematische Funktion beschreibst. Wie du das jetzt genau umsetzt, da gibt es ja mehrere Möglichkeiten für. In der Luft kommt dann ja erst das eigentliche Spielgeschehen hinzu. Das hat halt den Vorteil, dass du dein Level einfach als Grafik malen kannst. Wenn du mehrere Level bauen möchtest und diese möglicherweise aus vorgefertigten Blöcken zusammen setzen möchtest, dann müsstest du jedes mal deine Funktion anpassen, bzw ein neues Skript für das Level schreiben. Wenn dein Programm aber mit einer fertigen Umgebung umgehen kann, dann könntest du dir einen Editor schreiben, in welchem du dein Level zusammen klicken kannst. Oder von mir aus auch irgendwelche Funktionen, welche das Level zusammen bauen. Da gibt es ja auch wieder genug Möglichkeiten. Das wäre ein Vorteil für die "physikalische" Methode.
Weiterer Vorteil für die geskriptete Version wäre allerdings, du kannst die genaue Bewegung bestimmen. Das Rad bewegt sich so durch das Level wie du es für richtig hälst und nicht unbedingt wie es "korrekt" wäre.
Die geskriptete Version würde ich persönlich so umsetzen, indem ich das Rad Wegpunkte abfahren lassen würde. Jeder Wegpunkt könnte noch eine Wunschgeschwindigkeit bekommen, welche das Rad an diesem haben soll. Zwischen den einzelnen Geschwindigkeiten kannst du dann interpolieren und mit ein wenig arbeit sollte das Ergebnis ganz brauchbar werden.
Dein Spiel hört sich ein wenig nach einer vereinfachten Version von Bike Trial an. Solltest du dich für die physikalische Version entscheiden, solltest du in betracht ziehen eine Physik Engine zu verwenden. Spart dir Arbeit, da Kollision und Gravitation schon gelöst sind.

Mein Vorschlag ist du erstellst (wenn du das nicht schon hast) für das Objekt noch einen weiteren Vektor der die Geschwindigkeit und Richtung (lineare Richtung, nicht Rotation) speichert. Dann musst du lediglich bei jeden Frame den Gravitationsvektor zu dem Geschwindigkeitsvektor addieren und schon fällt das Objekt gen Boden (damit hast du sowohl deine mathematische Funktion als auch die Schwerkraft)

Kollision braucht er so trotzdem. Für einen statischen Weg würde das ablaufen von Wegpunkten denke ich noch das einfachste sein.

Und wenn er Wegpunkte benutzt, wäre das Problem mit meheren LEvel auch gelöst, weil er dann nur für jedes Level die Wegpunkte neu setzten muss.