理论力学05静力学5摩擦课件.ppt

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1、第5章摩擦滑动摩擦考虑摩擦时物体的平衡摩擦角与自锁现象滚动摩阻总结与讨论1引言1.接触表面的粗糙性2.分子间的引力摩擦的分类摩擦的机理摩擦的利弊按两物体的相对运动形式分，有滑动摩擦和滚动摩阻。按两物体间是否有良好的润滑，滑动摩擦又可分为干摩擦和湿摩擦。2几个有意义的实际问题赛车起跑为什么赛车运动员起跑前要将车轮与地面摩擦生烟？3几个有意义的实际问题赛车结构为什么赛车结构前细后粗；车轮前小后大？maFwFNF4几个有意义的实际问题台式风扇放在光滑的桌面上，风扇工作时将会发生什么现象？落地扇工作时又会发生什么现象？5几个有意义的实际问题采用什么办法，可以将左边轴的转动传给右边的轴？6几个有意

2、义的实际问题7§5-1滑动摩擦FPFNFsPFN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——滑动摩擦力★静滑动摩擦力的大小必须由平衡方程确定1.静滑动摩擦力8§5-1滑动摩擦92.静摩擦力方位:指向:1.实验曲线大小:接触面切向由平衡确定(事先任意假定)§5-1滑动摩擦10FPFNFs静摩擦定律：最大静摩擦力的大小与两物体间的正压力成正比3.动滑动摩擦力2.最大静滑动摩擦力11§5-2考虑摩擦时物体的平衡问题●检验物体是否平衡；●临界平衡问题；●求平衡范围问题。考虑摩擦的系统平衡问题的特点1.平衡方程式中除主动、约束力外还出现了摩擦力，

3、因而未知数增多。2.除平衡方程外还可补充关于摩擦力的物理方程Fs≤fsFN。3.除为避免解不等式，可以解临界情况，即补充方程Fmax=fsFN。常见的问题有12PQFsFN解：取物块为研究对象，并假定其平衡。解得已知：Q=400N，P=1500N，fs=0.2，f=0.18。问：物块是否静止，并求此时摩擦力的大小和方向。例题5-1物块不可能静止，而是向下滑动。此时的摩擦力应为动滑动摩擦力，方向沿斜面向下，大小为13PPPPFF1243FsFsPF1FsF12FN1P2解：（1）取整体为研究对象Fs=20N（2）取书1为研究对象（3）取书2为研究对象FN1F12′′FN2F23已知：P=

4、10N，fs1=0.1，fs2=0.25。问：要提起这四本书需加的最小压力。例题5-214PQFmaxFN解：取物块为研究对象，先求其最大值。解得：（2）求其最小值。解得：求：平衡时水平力Q的大小。例题5-3已知：P，，fsPQFmaxFN15MeaABdbABOFNAFAD解：取推杆为研究对象考虑平衡的临界情况，可得补充方程已知：fs，b。求：a为多大，推杆才不致被卡。例题5-4FNBFBF16ABCQ5cm10cm30°BFBCQFBAFBA′FNFmaxAOP解:(1)取销钉B为研究对象FBA=2Q(2)取物块A为研究对象①处于滑动的临界平衡状态时已知：P=1000N，fs=

5、0.52求：不致破坏系统平衡时的Qmax例题5-517FBA′FNFmaxAOP②处于翻倒的临界平衡状态时18已知：d=5cm,h=20cm,fs=0.5，水平接触面均光滑。求：当F=2nP时，能保持平衡n的最大值。例题5-6如图（a），有2n块相同的均质砖块在作用于物块H上的水平力F的作用下保持平衡。解:取右半部分的n块砖为为研究对象，临界平衡时，受力如图（b）。19ACBFBPFoACBFBDFAxFAyFNCFCoDFPFDFNDFC′FNC′解:(1)取AB杆为研究对象设C处达到临界状态，则有：解得：FNC=100N，FC=40N(2)取轮为研究对象已知：P=100N，FB=5

6、0N，fc=0.4，求：(1)若fD=0.3，轮心O的水平推力Fmin=60°，AC=CB=l/2，r。(2)若fD=0.15，轮心O的水平推力Fmin例题5-720ACBFBFAxFAyFNCFCoDFPFDFNDFC′FNC′设C处达到临界状态，则有：解得：FNC=100N，FC=40N(2)取轮为研究对象解得：FD=40N，F=26.6N，FND=184.6N由于FD﹤FDmax，D处无滑动，上述假定正确21oDFPFDFNDFC′FNC′(3)当fD=0.15时因FD﹥Fdmax故应设D处达到临界状态补充方程：解得：FD=FC=25.86N，F=47.81N故上述假定正确?如何

7、求得系统平衡时FmaxACBFBFAxFAyFNCFC22思考题2：均质杆重P，长l，置于粗糙的水平面上，两者间的静摩擦系数为fs。现在杆的一端施加与杆垂直的力F，试求使杆处于平衡时的Fmax.设杆的高度忽略不计。F思考题3：重量均为P的小球A、B用一不计重量的杆连结。放置在水平桌面上，球与桌面间摩擦系数为fs，一水平力F作用于A球，系统平衡时Fmax。30°ABF思考题1：有人想水平地执持一迭书，他用手在这迭书的两端加一压力225