理论力学-摩擦PPT课件
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摩擦力课件(共8张PPT)
想想议议：
三．探究滑动摩擦力的大小与哪些 因素有关？
１．与接触面的粗糙程度有关，
接触面越粗糙，摩擦力越大．
２．与物体间的压力有关， 压力越大，摩擦力越大．
四．改变摩擦力的方法．
三．探究滑动摩擦力的大小与哪些 ２．与物体间的压力有关， 三．探究滑动摩擦力的大小与哪些 ３．所起作用：阻碍它们相对运动 两个互相接触的物体，当发生相对运动或具有相对运动的趋势时，就会在接触面上产生一种阻碍它们相对运动的力，这个力就叫 三．探究滑动摩擦力的大小与哪些 接触面越粗糙，摩擦力越大． １．与接触面的粗糙程度有关， 接触面越粗糙，摩擦力越大． ２．作用位置：在接触面上 ２．作用位置：在接触面上 压力越大，摩擦力越大． １．与接触面的粗糙程度有关， ２．与物体间的压力有关， １．与接触面的粗糙程度有关， ２．与物体间的压力有关，
一．摩擦力 １．产生条件
两个互相接触的物体
当发生相对运动或 具有相对运动趋势时
２．作用位置：在接触面上
３．所起作用：阻碍它们相对运动
定义： 两个互相接触的物体， 当发生相对运动或具 有相对运动的趋势时， 就会在接触面上产生 一种阻碍它们相对运 动的力，这个力就叫
摩擦力．
二．摩擦力的测量
１．与接触面的粗糙程度有关， 两个互相接触的物体，当发生相对运动或具有相对运动的趋势时，就会在接触面上产生一种阻碍它们相对运动的力，这个力就叫 三．探究滑动摩擦力的大小与哪些 ２．作用位置：在接触面上 四．改变摩擦力的方法． ２．与物体间的压力有关， ２．作用位置：在接触面上 压力越大，摩擦力越大． 两个互相接触的物体，当发生相对运动或具有相对运动的趋势时，就会在接触面上产生一种阻碍它们相对运动的力，这个力就叫 ２．作用位置：在接触面上 接触面越粗糙，摩擦力越大． 接触面越粗糙，摩擦力越大． 接触面越粗糙，摩擦力越大．
理论力学第七章摩擦课件
>>摩擦力与摩擦角
当物体A保持静止并且临界状态为先滑动时，只要保证所有主动
外力的合力与公法线的夹角小于等于摩擦角m，则无论外力多大，
全约束反力总可以与其形成平衡，而不会滑动。这种现象称为自锁 现象。如果主动力合力的作用线位于摩擦锥以外，则无论力多小， 物体都不能保持平衡。
7.2 考虑摩擦时物体系统的平衡
F
F4
b cos h sin a cos
W 2
1m cos20 2m sin20 200 kN
1.8m cos30
2
104 .2kN
综合以上四个结果，可得系统保持平衡时，拉力F的取值范围为
40.2 kN F1 F F4 104 .2 kN
>> 考虑摩擦时物体系统的平衡
例7-4 等厚均质矩形体A和B，如图7.14 所示。A重20kN，A与铅垂墙间是光 滑的，A与B和B与水平固定面间的摩 擦系数均为fs。试求系统平衡时fs至 少应为多大？B的重量W2至少应为多 少？
(2) 当物体处于向上滑动的临界状态时，摩擦力方向与图（b）所示的 摩擦力方向相反。
F
F2
sin cos
f f
cos sin
W
sin 20 0.2 cos 20 200 kN cos30 0.2 sin 30
109 .7 kN
(3) 当物体处于绕O点翻倒的临界状态时，此时有：x=0
Fy 0 FNB W 0 (c)
求解可得：
FNB
W cos 2 s in
Fs
W cos 2 s in
>> 考虑摩擦时物体系统的平衡
（2）这属于平衡的临界状态。首先
求角度的最小值，此时梯子的受力
摩擦力(共85张PPT)
下列各种摩擦中，属于有害摩擦的是 ① ；属于有益摩擦的是_______ ②③④ 。 _______ ①机器运转时，各部分之间的摩擦 ②拔河比赛时，手与绳子之间的摩擦 ③人走路时，鞋底与地面之间的摩擦 ④吃饭时，筷子与食物之间的摩擦
为了探究滑动摩擦力的大小与速度大小的关系，应 压力大小 不变，测 控制接触面的粗糙程度和___________ 出物体在不同速度下的摩擦力大小。
由生活经验我们知道：当你推箱子时， 箱子越重，推起来越费力；地面越粗糙， 推起来越费力。
我们会猜测：滑动摩擦力的大小与物重、 接触面粗糙程度„„有关。 请你根据经验，进行猜想，并用实验来 证明你的猜想。
二、影响滑动摩
擦力大小的因素
实验二
研究影响滑动摩擦力大小的因素
滑动摩擦力大小可能与： 物重； 接触面所受压力； 接触面粗糙程度； 物体运动的速度； 接触面面积的大小； „„
如图所示的四个实例中，目的是为了增大摩擦 的是（ Ｂ ） A．行李箱安装滚动的轮子 B．轮胎上制有花纹 C．车轴加润滑油
很多体育赛事都与摩擦有关，下列实例中目的 是为了减小摩擦的是（ Ａ ） A．冰壶比赛中，运动员在冰壶前方“刷冰” B．篮球比赛中，所用的篮球表面有许多花纹 C．足球比赛中，守门员戴的手套掌面有密集的小 颗粒
（2）手平放在桌面 上，用力推或拉，但 保持手不动，感受有 没有一个阻碍手运动 的力；
（3）手平放在桌面 上，保持手不动，也 不用力推或拉，感受 有没有一个阻碍手运 动的力。
思考： （1）摩擦力是在 什么情况下产生的？
产生条件： ①两个物体相互接触并相互挤 压； ②两物体发生相对运动或具有 相对运动趋势； ③两接触面不光滑。
下图中当纸条向右运动时，拉纸条的力F和 弹簧测力计的示数（Ａ） A．可能相等 B．一定相等 C．一定不相等 D．无法判断
理论力学教学PPT摩擦教学课件PPT
4
（2）临界平衡状态：
FS
Fmax
Fmax ：最大静摩擦力
静摩 擦力有一个范围：0 Fs Fmax
Fmax
有限约束力
实验表明：Fm
的大小与接触面上法向反力
ax
FN
的大小成正比，方向与物体相对滑动趋势的方向相反.
P
Fmax
A
FN
Fmax = fs FN f s ----- 静摩擦系数
静滑动摩擦定律 T
49.61N m MC 70.39 N m
40
例5-14 已知： 力 P 角 ，不计自重的 A , B 块间的
静摩擦系数为 f s ，其它接触处光滑；
求：使系统保持平衡的力 F的值.
41
解： 取整体 Fy 0 FNA P 0 FNA P
设力 F小于 F1时，楔块 A 向右运动， 取楔块 A ，F1 FNA tan( ) P tan( )
解得 Fs 866 N FN 4500 N d 0.171m
而 Fmax fs FN 1800 N
因 Fs Fmax , 木箱不会滑动；
又 d 0 , 木箱无翻倒趋势.
木箱平衡
（2）设木箱将要滑动时拉力为 F1 Fx 0 Fs F1 cos 0 Fy 0 FN P F1 sin 0
画两杆受力图.
(a)
(b)
38
对图 (a) ， M A 0 FN1 AB M A 0
对图 (b) ， M C 0 M C1 FN1 l sin 60o Fs1 l cos 60o 0 又 Fs1 Fs1 fs FN1 fs FN1
解得 MC1 70.39N m
设 M C M C2 时，系统有顺时针方向转动趋势，
摩擦力(PPT课件(初中科学)29张)
木板
木板
问题：
若想要探究滑动摩擦力大小与接触面积大小 关系，该如何设计？
实验步骤:
将木块平放和侧放时用弹簧测力计拉木块
匀速运动，读出拉力F 即摩擦力的大小。
木板
总结:
影响滑动摩擦力大小的因素
压力的大小 接触面的粗糙程度
注意：
摩擦力与速度无关；与接触面积的大小无关。
1、下列现象不能说明物体受到摩擦阻力 作用的是（D ）
2、摩擦力的存在：
存在于产生相对运动的物体的接触面上，也存 在于保持相对静止的物体的接触面上。
3、摩擦力的作用效果：
阻碍物体的相对运动。
摩擦力的方向如何?
方向：与物体的运动(趋势)方向相反。
气体也会产生摩擦力吗？
液体也会产生摩擦力吗？
结论：大量事实表明， 不但固体间会产生摩 擦力，气体和液体间 也会产生摩擦力。
数据表格:
接触面粗糙程度 木板 棉布
摩擦力(N)
毛巾
摩擦力的大小与接触面的粗糙程 度有关,当压力大小相同时，接触 面越粗糙,摩擦力越大。
主要研究方法:控制变量法
问题：
若想要探究滑动摩擦力大小与物体运动速度 大小的关系，该如何操作？
实验步骤:
把木块放在木板上，用弹簧测力计拉木块慢速和中速
做匀速运动，读出这时的拉力F 即摩擦力的大小。
2.将一个 、两个砝码分别放在小车上, 增大压力,分别重复上述过程,测出摩擦 力(f2=F2),(f3=F3).
•数据表格:
压力
小
大
很大
摩擦力(N)
摩擦力的大小跟作用在物体表面 的压力有关,当粗糙程度相同时， 表面受到的压力越大,摩擦力就越 大。
二探究摩擦力与接触面粗糙程度的 关系
木板
问题：
若想要探究滑动摩擦力大小与接触面积大小 关系，该如何设计？
实验步骤:
将木块平放和侧放时用弹簧测力计拉木块
匀速运动，读出拉力F 即摩擦力的大小。
木板
总结:
影响滑动摩擦力大小的因素
压力的大小 接触面的粗糙程度
注意：
摩擦力与速度无关；与接触面积的大小无关。
1、下列现象不能说明物体受到摩擦阻力 作用的是（D ）
2、摩擦力的存在：
存在于产生相对运动的物体的接触面上，也存 在于保持相对静止的物体的接触面上。
3、摩擦力的作用效果：
阻碍物体的相对运动。
摩擦力的方向如何?
方向：与物体的运动(趋势)方向相反。
气体也会产生摩擦力吗？
液体也会产生摩擦力吗？
结论：大量事实表明， 不但固体间会产生摩 擦力，气体和液体间 也会产生摩擦力。
数据表格:
接触面粗糙程度 木板 棉布
摩擦力(N)
毛巾
摩擦力的大小与接触面的粗糙程 度有关,当压力大小相同时，接触 面越粗糙,摩擦力越大。
主要研究方法:控制变量法
问题：
若想要探究滑动摩擦力大小与物体运动速度 大小的关系，该如何操作？
实验步骤:
把木块放在木板上，用弹簧测力计拉木块慢速和中速
做匀速运动，读出这时的拉力F 即摩擦力的大小。
2.将一个 、两个砝码分别放在小车上, 增大压力,分别重复上述过程,测出摩擦 力(f2=F2),(f3=F3).
•数据表格:
压力
小
大
很大
摩擦力(N)
摩擦力的大小跟作用在物体表面 的压力有关,当粗糙程度相同时， 表面受到的压力越大,摩擦力就越 大。
二探究摩擦力与接触面粗糙程度的 关系
摩擦力PPT课件
第三节
摩擦力
一、定义 两个相互接触的物体，当它们发生相对运动 相互接触的物体 两个相互接触的物体，当它们发生相对运动 或具有相对运动趋势 相对运动趋势时 就会在接触面上产生阻 或具有相对运动趋势时，就会在接触面上产生阻 相对运动或相对运动趋势的力， 碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力叫做摩 擦力。 擦力。 二、产生条件 1、相互接触 、 2、有相对运动或相对运动的趋势 、 3、接触面粗糙 、 4、接触面有弹力 、
四、滑动摩擦力 1、定义 、 发生在相对滑动 相对滑动的两物体间的摩擦力叫滑 发生在相对滑动的两物体间的摩擦力叫滑 F 动摩擦力 B A 2、方向 、 沿接触面且与相对运动的方向相反 沿接触面且与相对运动的方向相反 相对运动的方向 例2：学案上的例 ：学案上的例1 猜想：滑动摩擦力的大小与哪些因素有关？ 猜想：滑动摩擦力的大小与哪些因素有关？ 控制变量法
a、利用二力平衡来进行计算 、利用二力平衡来进行计算 二力平衡 b、范围 0< f ≤ fmax (fmax最大静摩擦力） 、 最大静摩擦力） 最大静摩擦力
例1：放在水平地面上的一个重为 ：放在水平地面上的一个重为G=100N 的木箱，受到水平推力F的作用 的作用， 的木箱，受到水平推力 的作用，当 F=6N时,木箱未被推动 此时木箱受到的 木箱未被推动,此时木箱受到的 时 木箱未被推动 6N 摩擦力f=________。 摩擦力 。 当F=12N时，木箱仍未被推动 此时 时 木箱仍未被推动,此时 12N 木箱受到的摩擦力f=________。 。 刚好被推动， 当F=20N时，木箱刚好被推动，此后木箱 时 木箱刚好被推动 就在地面上运动， 就在地面上运动，那么运动的木箱是否受 到摩擦力? 到摩擦力
小 结
定义：两个相互接触的物体 相互接触的物体， 一、 定义：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动 或具有相对运动趋势时， 或具有相对运动趋势时，会在接触面上产生阻碍相对运 动或相对运动趋势的力，这种力叫做摩擦力。 动或相对运动趋势的力，这种力叫做摩擦力。 二、产生条件 1、相互接触 、 2、有相对运动或相对运动的趋势 、 3、接触面粗糙（ µ ≠ 0） 、接触面粗糙（ 4、接触面有弹力 、 分类：静摩擦力、滑动摩擦力、 三、分类：静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力 四、静摩擦力 1、定义 2、方向 3、大小 、 、 、 1、定义 2、方向 3、大小 、 、 、
摩擦力
一、定义 两个相互接触的物体，当它们发生相对运动 相互接触的物体 两个相互接触的物体，当它们发生相对运动 或具有相对运动趋势 相对运动趋势时 就会在接触面上产生阻 或具有相对运动趋势时，就会在接触面上产生阻 相对运动或相对运动趋势的力， 碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力叫做摩 擦力。 擦力。 二、产生条件 1、相互接触 、 2、有相对运动或相对运动的趋势 、 3、接触面粗糙 、 4、接触面有弹力 、
四、滑动摩擦力 1、定义 、 发生在相对滑动 相对滑动的两物体间的摩擦力叫滑 发生在相对滑动的两物体间的摩擦力叫滑 F 动摩擦力 B A 2、方向 、 沿接触面且与相对运动的方向相反 沿接触面且与相对运动的方向相反 相对运动的方向 例2：学案上的例 ：学案上的例1 猜想：滑动摩擦力的大小与哪些因素有关？ 猜想：滑动摩擦力的大小与哪些因素有关？ 控制变量法
a、利用二力平衡来进行计算 、利用二力平衡来进行计算 二力平衡 b、范围 0< f ≤ fmax (fmax最大静摩擦力） 、 最大静摩擦力） 最大静摩擦力
例1：放在水平地面上的一个重为 ：放在水平地面上的一个重为G=100N 的木箱，受到水平推力F的作用 的作用， 的木箱，受到水平推力 的作用，当 F=6N时,木箱未被推动 此时木箱受到的 木箱未被推动,此时木箱受到的 时 木箱未被推动 6N 摩擦力f=________。 摩擦力 。 当F=12N时，木箱仍未被推动 此时 时 木箱仍未被推动,此时 12N 木箱受到的摩擦力f=________。 。 刚好被推动， 当F=20N时，木箱刚好被推动，此后木箱 时 木箱刚好被推动 就在地面上运动， 就在地面上运动，那么运动的木箱是否受 到摩擦力? 到摩擦力
小 结
定义：两个相互接触的物体 相互接触的物体， 一、 定义：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动 或具有相对运动趋势时， 或具有相对运动趋势时，会在接触面上产生阻碍相对运 动或相对运动趋势的力，这种力叫做摩擦力。 动或相对运动趋势的力，这种力叫做摩擦力。 二、产生条件 1、相互接触 、 2、有相对运动或相对运动的趋势 、 3、接触面粗糙（ µ ≠ 0） 、接触面粗糙（ 4、接触面有弹力 、 分类：静摩擦力、滑动摩擦力、 三、分类：静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力 四、静摩擦力 1、定义 2、方向 3、大小 、 、 、 1、定义 2、方向 3、大小 、 、 、
3.2 摩擦力 优秀课件(20张PPT)
学习 目标
明晰“三个方向”
名称
释义
运动方向
一般指物体相对地面（以地面为参 考系）的运动方向
相对运动 指以其中一个物体为参考系，另一
方向
个物体的运动方向
相对运动 趋势方向
由两物体间的静摩擦力的存在导致 的，能发生相对运动而没有发生的
相对运动的方向
学习 目标
5.大小 （1） 未推动时： 静摩擦力，等于推力 恰好推动时： 动摩擦力，等于推力 箱子推力下非匀速运动时：
学习 目标
3.方向：沿着接触面，并且跟物体相对运动方向相反。“与 相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”，滑动 摩擦力的方向与运动方向可能相同，也可能相反。vA＞ vBvA NhomakorabeaA
B
F vB
学习 目标
4.大小 （1）公式 F = µFN （2）与最大静摩擦力大小的关系：滑动摩擦力一般略小于 最大静摩擦力。
滚动摩擦力
一个物体在另一个物体上滚动时，产生的摩擦力叫滚动摩擦 力。压力相同、接触面的粗糙程度也相同时，滚动摩擦力远 小于滑动摩擦力。
学习 目标
5.动摩擦因数：跟相互接触的两个物体的材料、接触面的粗 糙程度有关，没有单位。
有关摩擦力大小的两点提醒
（1）µ 的大小跟相互接触的两个物体的材料、接触面的情况 （粗糙程度、干湿情况等）有关，而与接触面的大小、是否 滑动、速度大小、压力大小等无关。 （2）滑动摩擦力或最大静摩擦力与物体间的压力有关， µ 或 µ0 一定时，压力越大，滑动摩擦力或最大静摩擦力就越 大，而静摩擦力的大小与物体间的压力无关。
3.3 摩擦力
回顾与思考
互相接触的物体相对静止的时候，是不是也可能产 生摩擦力？
学习目标
明晰“三个方向”
名称
释义
运动方向
一般指物体相对地面（以地面为参 考系）的运动方向
相对运动 指以其中一个物体为参考系，另一
方向
个物体的运动方向
相对运动 趋势方向
由两物体间的静摩擦力的存在导致 的，能发生相对运动而没有发生的
相对运动的方向
学习 目标
5.大小 （1） 未推动时： 静摩擦力，等于推力 恰好推动时： 动摩擦力，等于推力 箱子推力下非匀速运动时：
学习 目标
3.方向：沿着接触面，并且跟物体相对运动方向相反。“与 相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”，滑动 摩擦力的方向与运动方向可能相同，也可能相反。vA＞ vBvA NhomakorabeaA
B
F vB
学习 目标
4.大小 （1）公式 F = µFN （2）与最大静摩擦力大小的关系：滑动摩擦力一般略小于 最大静摩擦力。
滚动摩擦力
一个物体在另一个物体上滚动时，产生的摩擦力叫滚动摩擦 力。压力相同、接触面的粗糙程度也相同时，滚动摩擦力远 小于滑动摩擦力。
学习 目标
5.动摩擦因数：跟相互接触的两个物体的材料、接触面的粗 糙程度有关，没有单位。
有关摩擦力大小的两点提醒
（1）µ 的大小跟相互接触的两个物体的材料、接触面的情况 （粗糙程度、干湿情况等）有关，而与接触面的大小、是否 滑动、速度大小、压力大小等无关。 （2）滑动摩擦力或最大静摩擦力与物体间的压力有关， µ 或 µ0 一定时，压力越大，滑动摩擦力或最大静摩擦力就越 大，而静摩擦力的大小与物体间的压力无关。
3.3 摩擦力
回顾与思考
互相接触的物体相对静止的时候，是不是也可能产 生摩擦力？
学习目标
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第四章 摩擦
§4–2 滑动摩擦的性质
1. 静摩擦力的性质 G
FP
G F max
FN
FN=－ G
FN
FP =－F
摩擦力的大小有如下变化范围：0≤F≤Fmax
极限值Fmax称为极限摩擦力（最大摩擦力）。
当推力FP增加到等于Fmax时的平衡称为临界平衡状态。 摩擦力的方向总是和物体的相对滑动趋势的方向相反。
α ≤ f
第四章 摩擦
FN F
α G
• 摩擦力的性质 • 静摩擦极限摩擦定律 • 动摩擦定律 • 摩擦角、摩擦锥、自锁
第四章 摩擦
§4–3 考虑滑动摩擦时的 平衡问题临界平衡状态分析 非临界 Nhomakorabea衡状态分析
第四章 摩擦
§4–3 考虑滑动摩擦时的平衡问题
考虑摩擦时的平衡问题的分析与前面相同。但要特别注 意摩擦力的分析，其中重要的是判断摩擦力的方向和大小。
静力学
摩擦
第四章 摩擦
西北工业大学
静力学
§4– 1滑动摩擦的概念
第
四
章
§4–2 滑动摩擦性质
摩 §4–3 考虑滑动摩擦时的平衡问题
擦 §4–4 滚动摩擦的概念
第四章 摩擦
§4–1 滑动摩擦的概念
滑动摩擦的概念 滑动摩擦的分类
第四章 摩擦
§4–1 滑动摩擦的概念
1.滑动摩擦的概念 当一物体沿着另一物体的表面（或接触面）滑动或具有滑
F
α A
解: 1. 取物块A为研究对象，受力分析如图。 2. 列平衡方程。
y
FG
αA
x
Ff FN
Fx 0, FcosFf 0
Fy 0, F NGFsin0
第四章 摩擦
例题 4-1
§4–3 考虑滑动摩擦时的平衡问题
例题 4-1
3.联立求解。
F f 4 co 3s 0 3 .4N 6
F
最大静摩擦力 α
动摩擦力的方向总是和物体的相对滑动的速度方向相反。
第四章 摩擦
§4–2 滑动摩擦的性质
4. 摩擦角、摩擦锥、自锁
总反力
摩擦角
最大总反力FR对法向反力FN的偏角f 。
FR FN
FRm
f FN
F
Fmax
总反力 FR=FN+F
tan F
FN
第四章 摩擦
最大总反力 FRm=FN+Fmax
tanf
两种情况 1. 临界平衡状态分析 ●应用 Fmax= fs FN 作为补充方程 。 ●根据物体的运动趋势来判断其接触处的摩擦力方 向，不能任意假设。 在许多情况下其结果是一个不等式或范围。
第四章 摩擦
§4–3 考虑滑动摩擦时的平衡问题
考虑摩擦时的平衡问题的分析与前面相同。但要特别注 意摩擦力的分析，其中重要的是判断摩擦力的方向和大小。
F m f a s F N x f s G F si 3 n . 6 NFf
因为
Ff Fmax
y
G
A
x
FN
所以作用在物体上的摩擦力为
Ff 3.46N
第四章 摩擦
§4–3 考虑滑动摩擦时的平衡问题
例题 4-1
讨论 若 fs = 0.2 , 动摩擦因数 fd= 0.19。求作用在物体
这种在中间状态下出现的摩擦。
第四章 摩擦
§4–1 滑动摩擦的概念
摩擦的分类
(2) 按二物体接触点（面）之间有无相对速度分类
动（滑动）摩擦：已发生相对滑动的物体间的摩擦。 静（滑动）摩擦：仅出现相对滑动趋势而未发生运动
时的摩擦。
第四章 摩擦
§4–2 滑动摩擦的性质
静摩擦力的性质 静摩擦力极限摩擦定律 动摩擦定律 摩擦角、摩擦锥、自锁
f
FP
FR
第四章 摩擦
§4–2 滑动摩擦的性质
利用摩擦角测定静摩擦系数
第四章 摩擦
§4–2 滑动摩擦的性质
螺旋千斤顶
第四章 摩擦
§4–2 滑动摩擦的性质
斜面自锁条件
平衡时 F = Gsinα, FN= Gcosα 由 F≤Fmax= fs FN Gsinα ≤ f sGcosα
tan≤ fstan f
上的摩擦力。
由
Fx 0, FcosFf 0
性质：当物体静止在支承面时，支承面的总反力的偏角 不大于摩擦角。
第四章 摩擦
§4–2 滑动摩擦的性质
● 两个重要结论 ① 如果作用于物体的主动力合力的作用线在摩擦锥内， 则不论这个力多大，物体总能平衡。
这种现象称为自锁。 FP
f
FR
第四章 摩擦
§4–2 滑动摩擦的性质
● 两个重要结论 ② 如果作用于物体的主动力合力的作用线在摩擦锥外， 则不论这个力多小，物体都不能保持平衡。
两种情况 2.非临界平衡状态分析（平衡范围分析） ● 应用 F ≤fs FN 作为补充方程 。 ● 当物体平衡时，摩擦力F 和支承面的正压力FN彼此独立。
摩擦力F的指向可以假定，大小由平衡方程决定。
第四章 摩擦
§4–3 考虑滑动摩擦时的平衡问题
例题 4-1
例4-1 小物体A重G =10 N，放在粗糙的水平固定面上， 它与固定面之间的静摩擦因数fs= 0.3。今在小物体A上施加 F =4 N的力,α= 30°，试求作用在物体上的摩擦力。
Fmax FN
§4–2 滑动摩擦的性质
摩擦角
最大总反力FRm对法向反力FN的偏角f 。
FRm
f FN
Fmax
tanf
Fmax FN
fs FN FN
fs
由此可得重要结论：
最大总反力 FRm=FN+Fmax
tanf
Fmax FN
摩擦角的正切=静摩擦系数
第四章 摩擦
§4–2 滑动摩擦的性质
摩擦锥
第四章 摩擦
2. 静摩擦力极限摩擦定律 静摩擦力的最大值Fmax与物体对支承面的正压力或法
向反作用力 FN 成正比。
即： Fmax=fs FN fs : 静摩擦因数
第四章 摩擦
3. 动摩擦定律 动摩擦力Fd与物体对支承面的正压力或法向反作用
力FN 成正比。
即： Fd =fd FN fd : 动摩擦因数
动的趋势时，该表面会产生切向阻力的现象称为滑动摩擦，简 称摩擦。
这个切向阻力称为滑动摩擦力，简称摩擦力。 2.滑动摩擦的分类
(1) 按二物体接触面间是否有润滑分类 干摩擦： 由固体表面直接接触而产生的摩擦。 湿摩擦： 固体表面之间存在某种液体，则这时出现的摩擦。 半干摩擦：当润滑油不足时，固体表面将部分保持直接接触，
以支承面的法线为轴作出的以2f 为顶角的圆锥。
第四章 摩擦
§4–2 滑动摩擦的性质
摩擦锥的性质
摩擦角更能形象的说明有摩擦时的平衡状态。
物体平衡时有 0≤F≤Fmax
则有
tan
F FN
≤
Fmax FN
tanf
F FN
≤
F max FN
0≤ ≤ f
所以物体平衡范围0≤F≤Fmax也可以表示为0≤ ≤ f。
§4–2 滑动摩擦的性质
1. 静摩擦力的性质 G
FP
G F max
FN
FN=－ G
FN
FP =－F
摩擦力的大小有如下变化范围：0≤F≤Fmax
极限值Fmax称为极限摩擦力（最大摩擦力）。
当推力FP增加到等于Fmax时的平衡称为临界平衡状态。 摩擦力的方向总是和物体的相对滑动趋势的方向相反。
α ≤ f
第四章 摩擦
FN F
α G
• 摩擦力的性质 • 静摩擦极限摩擦定律 • 动摩擦定律 • 摩擦角、摩擦锥、自锁
第四章 摩擦
§4–3 考虑滑动摩擦时的 平衡问题临界平衡状态分析 非临界 Nhomakorabea衡状态分析
第四章 摩擦
§4–3 考虑滑动摩擦时的平衡问题
考虑摩擦时的平衡问题的分析与前面相同。但要特别注 意摩擦力的分析，其中重要的是判断摩擦力的方向和大小。
静力学
摩擦
第四章 摩擦
西北工业大学
静力学
§4– 1滑动摩擦的概念
第
四
章
§4–2 滑动摩擦性质
摩 §4–3 考虑滑动摩擦时的平衡问题
擦 §4–4 滚动摩擦的概念
第四章 摩擦
§4–1 滑动摩擦的概念
滑动摩擦的概念 滑动摩擦的分类
第四章 摩擦
§4–1 滑动摩擦的概念
1.滑动摩擦的概念 当一物体沿着另一物体的表面（或接触面）滑动或具有滑
F
α A
解: 1. 取物块A为研究对象，受力分析如图。 2. 列平衡方程。
y
FG
αA
x
Ff FN
Fx 0, FcosFf 0
Fy 0, F NGFsin0
第四章 摩擦
例题 4-1
§4–3 考虑滑动摩擦时的平衡问题
例题 4-1
3.联立求解。
F f 4 co 3s 0 3 .4N 6
F
最大静摩擦力 α
动摩擦力的方向总是和物体的相对滑动的速度方向相反。
第四章 摩擦
§4–2 滑动摩擦的性质
4. 摩擦角、摩擦锥、自锁
总反力
摩擦角
最大总反力FR对法向反力FN的偏角f 。
FR FN
FRm
f FN
F
Fmax
总反力 FR=FN+F
tan F
FN
第四章 摩擦
最大总反力 FRm=FN+Fmax
tanf
两种情况 1. 临界平衡状态分析 ●应用 Fmax= fs FN 作为补充方程 。 ●根据物体的运动趋势来判断其接触处的摩擦力方 向，不能任意假设。 在许多情况下其结果是一个不等式或范围。
第四章 摩擦
§4–3 考虑滑动摩擦时的平衡问题
考虑摩擦时的平衡问题的分析与前面相同。但要特别注 意摩擦力的分析，其中重要的是判断摩擦力的方向和大小。
F m f a s F N x f s G F si 3 n . 6 NFf
因为
Ff Fmax
y
G
A
x
FN
所以作用在物体上的摩擦力为
Ff 3.46N
第四章 摩擦
§4–3 考虑滑动摩擦时的平衡问题
例题 4-1
讨论 若 fs = 0.2 , 动摩擦因数 fd= 0.19。求作用在物体
这种在中间状态下出现的摩擦。
第四章 摩擦
§4–1 滑动摩擦的概念
摩擦的分类
(2) 按二物体接触点（面）之间有无相对速度分类
动（滑动）摩擦：已发生相对滑动的物体间的摩擦。 静（滑动）摩擦：仅出现相对滑动趋势而未发生运动
时的摩擦。
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§4–2 滑动摩擦的性质
静摩擦力的性质 静摩擦力极限摩擦定律 动摩擦定律 摩擦角、摩擦锥、自锁
f
FP
FR
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§4–2 滑动摩擦的性质
利用摩擦角测定静摩擦系数
第四章 摩擦
§4–2 滑动摩擦的性质
螺旋千斤顶
第四章 摩擦
§4–2 滑动摩擦的性质
斜面自锁条件
平衡时 F = Gsinα, FN= Gcosα 由 F≤Fmax= fs FN Gsinα ≤ f sGcosα
tan≤ fstan f
上的摩擦力。
由
Fx 0, FcosFf 0
性质：当物体静止在支承面时，支承面的总反力的偏角 不大于摩擦角。
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§4–2 滑动摩擦的性质
● 两个重要结论 ① 如果作用于物体的主动力合力的作用线在摩擦锥内， 则不论这个力多大，物体总能平衡。
这种现象称为自锁。 FP
f
FR
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§4–2 滑动摩擦的性质
● 两个重要结论 ② 如果作用于物体的主动力合力的作用线在摩擦锥外， 则不论这个力多小，物体都不能保持平衡。
两种情况 2.非临界平衡状态分析（平衡范围分析） ● 应用 F ≤fs FN 作为补充方程 。 ● 当物体平衡时，摩擦力F 和支承面的正压力FN彼此独立。
摩擦力F的指向可以假定，大小由平衡方程决定。
第四章 摩擦
§4–3 考虑滑动摩擦时的平衡问题
例题 4-1
例4-1 小物体A重G =10 N，放在粗糙的水平固定面上， 它与固定面之间的静摩擦因数fs= 0.3。今在小物体A上施加 F =4 N的力,α= 30°，试求作用在物体上的摩擦力。
Fmax FN
§4–2 滑动摩擦的性质
摩擦角
最大总反力FRm对法向反力FN的偏角f 。
FRm
f FN
Fmax
tanf
Fmax FN
fs FN FN
fs
由此可得重要结论：
最大总反力 FRm=FN+Fmax
tanf
Fmax FN
摩擦角的正切=静摩擦系数
第四章 摩擦
§4–2 滑动摩擦的性质
摩擦锥
第四章 摩擦
2. 静摩擦力极限摩擦定律 静摩擦力的最大值Fmax与物体对支承面的正压力或法
向反作用力 FN 成正比。
即： Fmax=fs FN fs : 静摩擦因数
第四章 摩擦
3. 动摩擦定律 动摩擦力Fd与物体对支承面的正压力或法向反作用
力FN 成正比。
即： Fd =fd FN fd : 动摩擦因数
动的趋势时，该表面会产生切向阻力的现象称为滑动摩擦，简 称摩擦。
这个切向阻力称为滑动摩擦力，简称摩擦力。 2.滑动摩擦的分类
(1) 按二物体接触面间是否有润滑分类 干摩擦： 由固体表面直接接触而产生的摩擦。 湿摩擦： 固体表面之间存在某种液体，则这时出现的摩擦。 半干摩擦：当润滑油不足时，固体表面将部分保持直接接触，
以支承面的法线为轴作出的以2f 为顶角的圆锥。
第四章 摩擦
§4–2 滑动摩擦的性质
摩擦锥的性质
摩擦角更能形象的说明有摩擦时的平衡状态。
物体平衡时有 0≤F≤Fmax
则有
tan
F FN
≤
Fmax FN
tanf
F FN
≤
F max FN
0≤ ≤ f
所以物体平衡范围0≤F≤Fmax也可以表示为0≤ ≤ f。