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理论力学力学竞赛知识点介绍

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理论力学力学竞赛知识点介绍

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主要内容

l静力学

l运动学

l动力学

l专题

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理论力学力学竞赛知识点介绍

静力学部分

l力、力矩、力系

l力偶、力偶矩、力偶系

l主矢、主矩、力系简化

l约束与约束力

l力系平衡

l考虑摩擦的平衡问题

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考虑摩擦的平衡问题

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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。

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=FN。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，

滑动摩擦物体仍能维持平衡。

(a)(b)5

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(a)

(b)

由此可见，支承面对物体的约束力除了法向

约束力FN外还有一个阻碍物体沿水平面向右

滑动的切向约束力Fs，此力即静滑动摩擦力，

简称静摩擦力。显然有Fs=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

0F个最s大值FmFamx，ax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

Fmax时，物体将失去平衡而滑动。即

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实验表明

FmaxfsFN

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fs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Fd表示，大小可用下式计算。

FdfdFN

式中是动摩擦因数，通常情况下，

fdfdfs

理论力学