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1、第6章摩擦6-1第1页，本讲稿共19页6-26-1 6-1 滑动摩擦滑动摩擦M LM L 两个相互接触的物体产生相对运动或具有相对运动的趋势时，在接触部位会产生一种阻碍对方相对运动的作用。这种现象称为摩擦。摩擦。这种阻碍作用，称为摩擦阻力。摩擦阻力。1.按接触物体之间的运动情况分：按接触物体之间的运动情况分：2.按物体之间有无相对运动分：按物体之间有无相对运动分：3.按物体之间是否有液体分：按物体之间是否有液体分：(1)滑动摩擦(2)滚动摩阻(1)静摩擦(2)动摩擦(1)干摩擦(2)湿摩擦第2页，本讲稿共19页6-3M LM L一、滑动摩擦一、滑动摩擦1.定义定义：两个相互接触的物体有相对滑动
2、或相对滑动的趋势。在两个物体接触面有阻止相对滑动或相对滑动趋势的力，称为滑动摩擦力。滑动摩擦力。2.方向方向：与相对滑动或相对滑动趋势方向相反。m第3页，本讲稿共19页6-4GF例例 重物重G=20N，摩擦系数 f s=0.2F(N)2050100200300FS(N)3.大小大小：静止：FP(P F)临界：（将滑未滑）(f s 静滑动摩擦系数)滑动：(f 动摩擦系数)在工程上认为 f s f动画演示动画演示动画演示FN第4页，本讲稿共19页6-5二、摩擦角二、摩擦角 当摩擦力达到最大值 时其全约束力FRm与法线的夹角 m叫做摩擦角。2.计算：计算：1.定义定义：接触面对物体的全约束力全约束力
3、：FRF FN全约束力的大小全约束力的大小：全约束力方向与接触面的法线夹角全约束力方向与接触面的法线夹角 ：FNFRm第5页，本讲稿共19页6-6三、摩擦自锁三、摩擦自锁 当m时，不论主动力FA多大，物体总能处于平衡，这种现象称为摩擦自锁。注：1.主动力一定为外力的合力；2.当自锁时，无论FA多大均能平衡；3.当m时，无论FA多小均不能平衡。1.定义定义：2.自锁条件自锁条件：当 m时，永远平衡（即自锁）FNFRmFA第6页，本讲稿共19页6-73.摩擦自锁的应用摩擦自锁的应用：摩擦系数的测定摩擦系数的测定：OA绕O 轴转动使物块刚开始下滑时测出a角，tg a=f,(该两种材料间静摩 擦系数)
4、动画演示动画演示动画演示日常生活实例日常生活实例:千斤顶动画演示动画演示动画演示第7页，本讲稿共19页6-8M LM L6-2 6-2 考虑摩擦时的平衡问题考虑摩擦时的平衡问题(一一)已知主动力，求摩擦力（或判断平衡问题）已知主动力，求摩擦力（或判断平衡问题）解题思路解题思路：1.把摩擦力F当作一般约束反力看待，指向可任意设(稳定平衡状态？)；2.设研究对象处于平衡状态，用平衡方程式解出F、FN；3.判断。若|F|f FN，则题设正确；若|F|f FN，则题设不正确，此时|F|=f FN。第8页，本讲稿共19页6-9 例例1 已知：a=30，G=100N，f s=0.2，f=0.18，Q=50
5、N。问:物体是否静止，并求物体所受到的摩擦力。解解：以物体为研究对象1 设其处于平衡状态2 判断 题设正确，即摩擦力为6.7N，方向斜向上第9页，本讲稿共19页6-106-3 考虑摩擦时的平衡问题考虑摩擦时的平衡问题(二二)已知平衡，求主动力之间的关系（或求平衡位置）已知平衡，求主动力之间的关系（或求平衡位置）M LM L解题思路解题思路：例例1 已知：a=30，G=100N，f=0.2。求物体静止时，水平力Q的取值范围。1.设研究对象处于某种临界状态，画受力图，此时Fmax不能随意画，必须与临界状态相一致；2.由Fmax=f FN 补充方程；3.主动力P往往有一个范围。动画演示动画演示动画演
6、示第10页，本讲稿共19页6-11解解：以物体为研究对象1.设物体处于向上滑的临界状态，受力图如 图(1)所示第11页，本讲稿共19页6-122.设物体处于向下滑的临界状态，图(2)解得：平衡范围应是平衡范围应是解解2：几何法第12页，本讲稿共19页6-13例例2 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？解：解：考虑到梯子在临界平衡状 态有下滑趋势，受力分析。FNBFNA第13页，本讲稿共19页6-14注注，由于a不可能大于90，所以梯子平衡倾角a 应满足补充方程：FNBFNA第14页，本讲稿共19页6-15例例1 如图示，物重Q=480
7、N，置于水平面上，接触面间的摩擦系数 f=1/3，物上作用一力P，求使物体保持平衡时P的大小。分析：分析：物体失去平衡有两种方式：1 滑动；2 翻倒解解：1 以物体为研究对象，设其先滑动，处于临界状态，受力分析如图QP11m2m43A补充方程：补补充充例例题题第15页，本讲稿共19页6-162设其先翻倒，受力分析如图故 P力的大小为 0P150NQP21m2m43A第16页，本讲稿共19页6-17例例2 如图示，梯子与地面、墙面间的摩擦系数分别为 f1、f2，求重量为P的人在梯子最高点C处的位置，即AC=d 的范围。(不计梯子重量)ABCl解解：以梯子为研究对象，设其处于滑倒临界状态，则FAmax、FBmax如图补充方程：补补充充例例题题第17页，本讲稿共19页6-18故为保持梯子静止，d值范围为：讨论：讨论：1当时,即90-1时，人可以一直攀到梯顶，梯子不会滑倒;2 当 f2=0 即墙光滑,3当 f1=0 即地面光滑,即人无法登上光滑地面上的梯子第18页，本讲稿共19页6-19作业M LM L 第19页，本讲稿共19页