文档介绍：力学(lì xué)竞赛知识点理论力学(lì xué)
第一页，共170页。
2
主要内容(nèiróng)
静力学
运动学
动力学
专题
第1页/共170页
第二页，共170页。
3
静力学部分
力、力矩、力系
力偶、力偶矩、力偶系
主矢、主矩、力系简化
约束与约束力
力系平衡(pínghéng)
考虑摩擦的平衡(pínghéng)问题
第2页/共170页
第三页，共170页。
4
考虑摩擦(mócā)的平衡问题
第3页/共170页
第四页，共170页。
5
(a)
(b)
定义：两个相接触物体，当其接触处产生相对滑动或相对滑动趋势(qūshì)时，其接触处产生的阻碍物体相对滑动的力叫滑动摩擦力。
滑动摩擦(huá dònɡ mó cā)
1. 静滑动摩擦(huá dònɡ mó cā)力及最大静滑动摩擦(huá dònɡ mó cā)力
如图(a)所示，在粗糙的水平面上放置一重为P的物体，当水平方向无拉力时，显然有P=FN。现在该物体上作用一大小可变化的水平拉力F，如图(b)所示，当拉力F由零逐渐增加但又不很大时，物体仍能维持平衡。
第4页/共170页
第五页，共170页。
6
(a)
(b)
由此可见，支承面对物体的约束力除了法向约束力FN外还有一个阻碍物体沿水平面向右滑动的切向约束力Fs，此力即静滑动摩擦力，简称静摩擦力(jìnɡ mó cā lì)。显然有Fs=F，因此静摩擦力(jìnɡ mó cā lì)也是约束力，随着F的增大而增大。然而，它并不能随F的增大而无限地增大。而有一个最大值Fmax，称为最大静摩擦力(jìnɡ mó cā lì)，此时物体 处于平衡的临界状态。当主动力F大于Fmax时，物体将失去平衡而滑动。即
第5页/共170页
第六页，共170页。
7
实验(shíyàn)表明
上式称为库仑摩擦(mócā)定律，是计算最大静摩擦(mócā)力的近似公式。式中 fs 称为静摩擦(mócā)因数，它是一个无量纲的量。一般由实验来确定。
2. 动滑动摩擦(huá dònɡ mó cā)力
当接触处出现相对滑动时，接触物体之间仍有阻碍相对滑动的阻力，这种阻力称为动滑动摩擦力，简称动摩擦力，以Fd 表示，大小可用下式计算。
式中 fd 是动摩擦因数，通常情况下，
第6页/共170页
第七页，共170页。
8
摩擦角和自锁现象(xiànxiàng)
1. 摩擦角
当有摩擦(mócā)时，支承面对物体的约束力有法向约束力FN和切向约束力Fs，这两个力的合力称为全约束力FR。
它的作用(zuòyòng)线与接触处的公法线成一偏角j ,如图所示，当静摩擦力达最大时， j 也达到最大值jf ,称jf 为摩擦角。
第7页/共170页
第八页，共170页。
9
2. 自锁现象(xiànxiàng)
由于全约束力的作用线与接触处公法线的夹角(jiā jiǎo)j不能大于摩擦角，即变化范围为0 j jf ，因此可得：
如果(rúguǒ)作用于物体的全部主动力的合力的作用线与公法线的夹角q < jf，则无论这个力多么大，物体必保持静止，这种现象称为自锁现象。
利用摩擦角的概念，可用简单的试验方法测定摩擦因数。
反之如果q > jf ，则无论这个力多么小，物体必不能保持平衡。
第8页/共170页
第九页，共170页。
10
摩擦角就是物块处于(chǔyú)临界状态时斜面的倾角q ,即
下面的螺旋(luóxuán)千斤顶就利用了自锁的概念。
第9页/共170页
第十页，共170页。