文档介绍：1 理论力学力学竞赛知识点介绍 2 理论力学力学竞赛知识点介绍主要内容?静力学?运动学?动力学?专题 3 理论力学力学竞赛知识点介绍静力学部分?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?考虑摩擦的平衡问题 4 理论力学力学竞赛知识点介绍考虑摩擦的平衡问题 5 理论力学力学竞赛知识点介绍(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 1. 静滑动摩擦力及最大静滑动摩擦力如图(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=F N。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。 6 理论力学力学竞赛知识点介绍(a) (b) 由此可见,支承面对物体的约束力除了法向约束力 F N外还有一个阻碍物体沿水平面向右滑动的切向约束力 F s,此力即静滑动摩擦力,简称静摩擦力。显然有 F s =F ,因此静摩擦力也是约束力,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 F max ,称为最大静摩擦力,此时物体处于平衡的临界状态。当主动力 F大于 F max 时,物体将失去平衡而滑动。即 max s0FF??7 理论力学力学竞赛知识点介绍实验表明 Ns maxFfF?上式称为库仑摩擦定律,是计算最大静摩擦力的近似公式。式中 f s称为静摩擦因数,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F d表示,大小可用下式计算。 NddFfF?式中 f d是动摩擦因数,通常情况下, sdff? 8 理论力学力学竞赛知识点介绍摩擦角和自锁现象 1. 摩擦角当有摩擦时,支承面对物体的约束力有法向约束力 F N和切向约束力 F s,这两个力的合力称为全约束力 F R。 SN RFFF??它的作用线与接触处的公法线成一偏角???如图所示,当静摩擦力达最大时, ?也达到最大值? f ,称? f为摩擦角。 sN max f tanfF F??? 9 理论力学力学竞赛知识点介绍 2. 自锁现象由于全约束力的作用线与接触处公法线的夹角?不能大于摩擦角,即变化范围为 0????? f,因此可得: 如果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????? f,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????? f,则无论这个力多么小,物体必不能保持平衡。 10 理论力学力学竞赛知识点介绍摩擦角就是物块处于临界状态时斜面的倾角??,即?? tan tan fs??f下面的螺旋千斤顶就利用了自锁的概念。