考虑摩擦时物体的平衡问题课件.ppt

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1、考虑摩擦时物体的平衡问题1考虑摩擦时物体的平衡2摩擦分类：滑动摩擦滚动摩擦干摩擦粘性摩擦3静滑动摩擦力定义：相接触物体，产生相对滑动（趋势）时，其接触面产生阻止物体运动的力叫静滑动摩擦力。4静摩擦力特征是约束力，随主动力的改变而改变存在一个极限值5（f'—动摩擦系数）（f—静滑动摩擦系数）库仑摩擦定律6已知：Q=10N，f'动=0.1，f静=0.2求：P=1N、2N、3N时摩擦力F？（没动，F等于外力）（临界平衡）（物体已运动）所以物体运动：此时7梯子长AB=l，重为P，若梯子与墙和地面的静摩擦系数f=0.5,求a多大时，梯子能处于平衡？89试求使圆柱不转动的最大力偶

2、矩M与重量W和半径r的关系。已知摩擦系数分别为fA、fBMMABFBNBNAFA10MABFBNBNAFAM11匀质杆AB、BC均重981N，已知杆BC与地面的摩擦系数为f=0.5。求保持三角形平衡的最小和最大水平作用力12受力分析13先求作用力为最大时的临界情况系统：BC杆：14然后求作用力为最小时的临界情况15平衡范围16线轴重25N，重心位于其几何中心，压块重50N，求在图示摩擦系数条件下，能使系统保持平衡的最大的水平作用力P。17两种可能性：A达到临界或B达到临界假设A达到临界，假设B达到临界，18匀质木板如图示放置，板重100-lb，重200-lb的人从A走

3、向B，确定木板开始滑动时的距离x。1920支架上的作用力距管子距离为多大时支架不会下滑？已知支架与管子的摩擦系数为0.2521自锁22摩擦钳提升750lb的重物，已知h=36in，求最小摩擦系数。23TSS'SFCxFCyNDFDNDFDND’FD’24TSS'SFCxFCyNDFDNDFDND’FD’25摩擦角的定义：当摩擦力达到最大值时其全反力与法线的夹角称为摩擦角平衡条件：26摩擦角概念的应用27摩擦系数的测定：OA绕O轴转动使物块刚开始下滑时测出a角，tga=f,(该两种材料间静摩擦系数)28摩擦锥的概念29千斤顶的自锁3031支架自锁的摩擦角解释32滑块

4、放在斜面上，a=30º，如果f=0.2，滑块是否平衡？若不平衡，则作用一水平力Q，如果Q太小，则下滑；如果Q太大，则上移，求Q的平衡范围。33QmaxRmaxGmx'mGRmaxQmaxm34QminRminGmx'mmRminGQmin35木楔（Wedges）——一种提升重物的简单机械36汇交力系三力平衡求P与W的关系37滑动与翻倒平衡滑动翻倒38如果包装箱重250N，摩擦系数f=0.3，用P=60N的推力能否推动？平衡时：极限摩擦力：法向反力位置：39如果包装箱重250N，为了使箱子不翻倒，摩擦系数的上限为多大？平衡临界时：箱子不

5、翻倒：40图示匀质木箱重G=5kN，它与地面间的静摩擦因数fs=0.4。图中h=2a=2m，α=30°。（1）问当D处的拉力F=1kN时，木箱是否平衡？（2）求能保持木箱平衡的最大拉力。例题7摩擦例题haαADGF41解:因为Ff0，所以木箱不会翻倒。解方程得1.取木箱为研究对象，受力分析如图。欲保持木箱平衡，必须（1）不发生滑动，即Ff≤Fmax=fsFN。（2）不绕点A翻倒，即d>0。木箱与地面之间的最大摩擦力为例题7摩擦例题hdaαADGFfFNF列平衡方程422.求平衡时最大拉力，即求滑动临界与翻倒临界中的最小力F

6、。列平衡方程解得木箱发生滑动的条件为Ff=Fmax=fsFN木箱绕A点翻倒的条件为d=0，则F=F翻=1443N由于F翻

7、3.联立求解。补充方程例题12摩擦例题αFHAOαMf,maxGFFNyx4647系统：轮A：轮B：48半径为R的滑轮上作用有力偶，轮上绕有细绳拉住半径为R，重量为G的圆柱，如图所示。斜面倾角为α，圆柱与斜面间的滚动摩阻系数为δ。求保持圆柱平衡时，力偶矩MB的最大与最小值；并求能使圆柱匀速滚动而不滑动时静滑动摩擦因数的最小值。例题14摩擦例题αRBAMBROG49解：1.取圆柱为研究对象，当绳拉力最小时，圆柱有向下滚动的趋势。最小拉力为补充方程列平衡方程例题14摩擦例题GxyAαOFNFfMf,max502.取圆柱为研究对象，当绳拉力最大