力学基础知识例子

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1、第五章摩擦    在前几章中，我们忽略了摩擦的影响，把物体之间的接触表面都看作是光滑的。但在实际生活和生产中，摩擦有时会起到重要的作用，必须计入其影响。按照接触物体之间可能会相对滑动或相对滚动，摩擦可分为滑动摩擦和滚动摩阻；又根据物体之间是否有良好的润滑剂，滑动摩擦又可分为干摩擦和湿摩擦。本章只研究有干摩擦时物体的平衡问题。摩擦是一种极其复杂的物理-力学现象，关于摩擦机理的研究，目前己形成一门学科——摩擦学。本章仅介绍工程中常用的简单近似理论。绪论第一章静力学公理和物体的受力分析刚体和力的概念静力学公理约束和约束反力物体的受力分析和受力图本章小结思考题习题第二章平面汇交力

2、系与平面力偶系 平面汇交力系合成与平衡的几何法 平面汇交力系合成与平衡的解析法 平面力对点之矩的概念及计算 平面力偶理论 本章小结思考题习题第三章平面任意力系平面任意力系向作用面内一点简化平面任意力系的简化结果分析平面任意力系的平衡条件和平衡方程平面平行力系的平衡方程物体系的平衡，静定和静不定问题平面简单绗架的内力计算本章小结思考题习题第四章空间力系空间汇交力系力对点的矩和力对轴的矩空间力偶空间任意力系向一点的简化.主矢和主矩空间任意力系的简化结果分析空间任意力系的平衡方程空间约束的类型举例空间力系的平衡问题举例重心本章小结思考题习题第五章摩擦滑动摩擦考虑摩擦时物体的平衡

3、问题摩擦角和自锁现象滚动摩阻的概念本章小结思考题习题第六章点的运动学矢量法直角坐标自然法点的速度和加速度在柱坐标和极坐标中的投影点的速度和加速度在球坐标中的投影本章小结思考题习题第七章刚体的简单运动刚体的平行移动刚体绕定轴的转动转动刚体内各点的速度和加速度轮系的传动比以矢量表示角速度和角加速度以矢积表示点的速度和加速本章小结思考题习题第八章点的合成运动相对运动.牵连运动.绝对运动点的速度合成定理点的加速度合成定理本章小结思考题习题第九章刚体的平面运动刚体平面运动的概述和运动分解求平面图形内各点速度的基点法求平面图形内各点速度的瞬心法用基点法求平面图形内各点的加速度运动学综

4、合应用举例本章小结思考题习题第十章质点动力学的基本方程 动力学的基本定律质点运动的微分方程本章小结思考题习题第十一章动量定理 动量与冲量动量定理质心运动定理本章小结思考题习题第十二章动量矩定理 质点和质点系的动量矩动量矩定理刚体绕定轴的转动微分方程刚体对轴的转动惯量质点系相对于质心的动量矩定理刚体的平面运动微分方程本章小结思考题习题第十三章动能定理力的功质点和质点系的功能动能定理功率·功率方程·机械效率势力场·势能·机械能守恒定律普遍定理的综合应用举例本章小结思考题习题第十四章达朗贝尔原理惯性力·质点的达朗贝尔原理质点系的达朗贝尔原理刚体惯性力系的简化绕定轴转动刚体的轴承

5、动约束力本章小结思考题习题第十五章虚位移原理 约束.虚位移.虚功虚位移原理本章小结思考题习题§5-1 滑动摩擦    两个表面粗糙的物体，当其接触表面之间有相对滑动趋势或相对滑动时，彼此作用有阻碍相对滑动的阻力，即滑动摩擦力。摩擦力作用于相互接触处，其方向与相对滑动的趋势或相对滑动的方向相反，它的大小根据主动力作用的不同，可以分为三种情况，即静滑动摩擦力，最大静滑动摩擦力和动滑动摩擦力。1．静滑动摩擦力    在粗糙的水平面上放置一重为的物体，该物体在重力和法向反力的作用下处于静止状态（图5-la）。今在该物体上作用一大小可变化的水平拉力，当拉力由零值逐渐增加但不很大时，

6、物体仍保持静止。可见支承面对物体除法向约束反力外，还有一个阻碍物体沿水平面向右滑动的切向力，此力即静滑动摩擦力，简称静摩擦力，常以表示，方向向左，如图5-lb。    可见，静摩擦力就是接触面对物体作用的切向约束反力，它的方向与物体相对滑动趋势相反，它的大小需用平衡条件确定。此时有    由上式可知，静摩擦力的大小随水平力的增大而增大，这是静摩擦力和一般约束反力共同的性质。2．最大静滑动摩擦力    静摩擦力又与一般约束反力不同，它并不随力的增大而无限度地增大。当力的大小达到一定数值时，物块处于将要滑动、但尚未开始滑动的临界状态。这时，只要力再增大一点，物块即开始滑动。当

7、物块处于平衡的临界状态时，静摩擦力达到最大值，即为最大静滑动摩擦力，简称最大静摩擦力，以表示。此后，如果F再继续增大，但静摩擦力不能再随之增大，物体将失去平衡而滑动。这就是静摩擦力的特点。综上所述可知，静摩擦力的大小随主动力的情况而改变，但介于零与最大值之间，即O≤≤         （5-1）    大量实验证明：最大静摩擦力的大小与两物体间的正压力（即法向反力）成正比，即=        （5-2）式中是比例常数，称为静摩擦系数，它是无量纲数。式（5-2）称为静摩擦定律(又称库仑定律)。静摩擦系数的大小需由实验测定。它与接