理论力学4摩擦(Hong)
中考物理力学基础、摩擦力经典试题卷(有答案)
中考物理力学基础、摩擦力经典试题卷（有答案） 一、单选题（共22题；共44分） 1. ( 2分) 下面的估计的数据不符合题意情况的是（） A. 人体感到最舒适的温度约是23℃ B. 中学生100m赛跑的成绩约14秒 C. 一个苹果的重力约为0.1N D. 课桌的高度约为80cm 2. ( 2分) 如图甲，物体甲重30N，被50N的水平压力F甲压在竖直墙壁上保持静止。如图乙，物体乙重60N，在40N的水平拉力F乙作用下，沿水平桌面匀速向右运动。则物体甲受到的摩擦力f甲和物体乙受到的摩擦力f乙分别是（） A. f甲=30N f乙=60N B. f甲=30N f乙=40N C. f甲=50N f乙=60N D. f甲=50N f乙=40N 3. ( 2分) 指尖陀螺是目前很流行的一种玩具，该玩具中间是轴承，轴承内有滚珠，边上有三个用密度较大的金属制作的飞叶，拨动飞叶后，飞叶可以绕轴承在指尖上长时间转动(如图).下列分析错误的是( ) A. 飞叶转速变慢，惯性不变 B. 轴承内有滚珠，利于减小摩擦 C. 飞叶被拨动后旋转是因为力能改变物体的运动状态 D. 陀螺对指尖的压力和指尖对陀螺的支持力是一对平衡力 4. ( 2分) 各用4N的水平力沿相反方向拉弹簧测量计的两端，（弹簧测力计自重不计）则下列说法中正确的是（） A.弹簧测力计的示数为4N，弹簧测力计受的合力为4N B. 弹簧测力计的示数为0N，弹簧测力计受的合力为0N C. 弹簧测力计的示数为8N，簧测力计受的合力为0N D. 弹簧测力计的示数为4N，弹簧测力计受的合力为0N 5. ( 2分) 如图，木块竖立在小车上，随小车一起以相同的速度向右作匀速直线运动。下列分析正确的 是（）
理论力学期末试卷-模拟试卷04(带答案)
《理论力学》期末考试 模拟试卷04 一．判断题（认为正确的请在每题括号内打√，否则打×；每小题3分，共30分） 1. 在任意初始条件下，刚体不受力的作用、则应保持静止或作等速直线平移。 （错） 2. 不论牵连运动的何种运动，点的速度合成定理a =e +r 皆成立。 （对） 3. 在点的合成运动中，动点的绝对加速度总是等于牵连加速度与相对加速度的矢量 和。 （错） 4. 某一力偶系，若其力偶矩矢构成的多边形是封闭的，则该力偶系向一点简化时，主矢 一定等于零，主矩也一定等于零。 （对） 5. 某空间力系由两个力构成，此二力既不平行，又不相交，则该力系简化的最后结果必 为力螺旋。 （对） 6. 某力系在任意轴上的投影都等于零，则该力系一定是平衡力系。 （错） 7. 已知直角坐标描述的点的运动方程为X=f 1（t ），y=f 2（t ），z=f 3（t ），则任一瞬时点的 速度、加速度即可确定。 （对） 8. 一动点如果在某瞬时的法向加速度等于零，而其切向加速度不等于零，尚不能决定该点是作直线运动还是作曲线运动。 （对） 9. 刚体作平面运动时，平面图形内两点的速度在任意轴上的投影相等。 （错） 10. 某刚体作平面运动时，若A 和B 是其平面图形上的任意两点，则速度投影定理[][]A AB B AB v v =永远成立。 （对） 二．填空题（把正确答案括号内，每空1分，共15分） 1. 已知点沿半径为R 的圆周运动，其规律为①S=20t ；②S=20t2（S 以米计，t 以秒计），若t=1秒，R=40米，则上述两种情况下点的速度为① 20m/s ，② 40m/s ；点的加 速度为① 10m/s2 ，② 2. 已知A 重100kN ，B 重25kN ，A 物与地面间摩擦系数为0.2。端铰处摩擦不计。则物体 A 与地面间的摩擦力的大小为 15 kN 。 3. 定轴转动刚体上点的速度可以用矢积表示为v =ω× 4. 若将动坐标取在作定轴转动的刚体上，则刚体内沿平行于转动轴 的直线运动的动点，其加速度一定等于牵连加速度和相对加速度的矢量和 5. 如右图所示的平面机构，由摇杆 A O 1、 B O 2，“T 字形”刚架ABCD ，连杆 DE 和竖直滑块E 组成，21O O 水平，刚架的CD 段垂直AB 段，且AB=21O O ，已知 l BO AO ==21，DE=l 4 ，A O 11DE 的质量均匀分布且大小为M 。在图示位置瞬时，若A O 1杆竖直，连杆DE 与刚架CD 段的夹 角为o CDE 60=∠，则在该瞬时：A 点的速度大小为 l ω ，A 点的加速度大小为 l 2ω ，D 点的速度大小为 l ω ，连杆DE 的速度瞬心到连杆DE 的质心即其中点的距离为 l 2 ，连 杆DE 的角速度大小为 2ω ，连杆DE 的动量大小为 l M ω ，连杆DE 的动能大小为 2 232l M ω。 三、机构如图所示，已知： 3t π?= （?以rad 计，t 以 s 计），杆cm r AB OA 15===， cm OO 201=，杆 cm C O 501=，试求当s t 7=时，机构中滑块B 的速度，
理论力学第七版答案 第九章
9-10 在瓦特行星传动机构中，平衡杆O 1A 绕O 1轴转动，并借连杆AB 带动曲柄OB ；而曲柄OB 活动地装置在O 轴上，如图所示。在O 轴上装有齿轮Ⅰ，齿轮Ⅱ与连杆AB 固连于一体。已知：r 1＝r 2＝0.33m ，O 1A ＝0.75m ，AB ＝1.5m ；又平衡杆的角速度ωO 1＝6rad/s 。求当γ＝60°且β＝90°时，曲柄OB 和齿轮Ⅰ的角速度。 题9－10图 【知识要点】 Ⅰ、Ⅱ两轮运动相关性。 【解题分析】 本题已知平衡杆的角速度，利用两轮边缘切向线速度相等，找出ωAB ,ωOB 之间的关系，从而得到Ⅰ轮运动的相关参数。 【解答】 A 、B 、M 三点的速度分析如图所示，点C 为AB 杆的瞬心，故有 AB A O CA v A A B ??== 21ωω ωω?= ?=A O CD v AB B 12 3 所以 s rad r r v B OB /75.32 1=+= ω s rad r v CM v M AB M /6,1 == ?=I ωω 9-12 图示小型精压机的传动机构，OA ＝O 1B ＝r ＝0.1m ，EB ＝BD ＝AD ＝l ＝0.4m 。在图示瞬时，OA ⊥AD ，O 1B ⊥ED ，O 1D 在水平位置，OD 和EF 在铅直位置。已知曲柄OA 的转速n ＝120r/min ，求此时压头F 的速度。
题9－12图 【知识要点】 速度投影定理。 【解题分析】 由速度投影定理找到A 、D 两点速度的关系。再由D 、E 、F 三者关系，求F 速度。 【解答】 速度分析如图，杆ED 与AD 均为平面运动，点P 为杆ED 的速度瞬心，故 v F = v E = v D 由速度投影定理，有A D v v =?θcos 可得 s l l r n r v v A F /30.1602cos 2 2m =+??== πθ 9-16 曲柄OA 以恒定的角速度＝2rad/s 绕轴O 转动，并借助连杆AB 驱动半径为r 的轮 子在半径为R 的圆弧槽中作无滑动的滚动。设OA ＝AB ＝R ＝2r ＝1m ，求图示瞬时点B 和点C 的速度与加速度。 题9－16图 【知识要点】 基点法求速度和加速度。 【解题速度】 分别对A 、B 运动分析，列出关于B 点和C 点的基点法加速度合成方程，代入已知数据库联立求解。 【解答】 轮子速度瞬心为P, AB 杆为瞬时平动，有
理论力学摩擦实验报告
理论力学 摩擦实验实验报告 报告人： 学号： 实验时间： 实验地点：
【实验目的】： 本实验主要是为测定木材与铁之间的静滑动摩擦系数和动滑动摩擦系数，以及演示当滑块高度较大时，不同载荷下滑块翻倒和滑动的情况。 【实验仪器】： 试验机 滑块：30mm*30mm*100mm，680克 托盘：30克 砝码 【实验原理】： （1）通过改变滑板的倾角，得到滑块滑动的临界角，测量木材与铁之间的静摩擦系数。 （2）通过测量滑块经过两个光电门的时间差，计算出两点之间的平均加速度，测量木材与铁之间的动摩擦系数。 （3）当滑块高度较高，加载不同方向的载荷时，其在自重作用下，测定滑块向下翻倒和滑动的最大倾角以及滑块向上翻倒和滑动的最大倾角。并以此计算斜面与滑块之间的静摩擦系数。 【实验步骤】： （1）将滑块放置在滑板上固定位置，木质一面与滑板面接触。打开实验电源，可以通过自动和手动两种方法改变滑面的倾斜角。逐渐增大角度，当滑块刚好开始滑动时，停止增加角度，记下仪器上的角度值，反复此实验十次。 （2）将滑面调到一合适角度，记下该角度，然后将试验机末端的加长板，通过旋钮旋转到和滑面相平。调节好试验机，调整到测量加速度的模式。将滑块放置在加长板上，注意使滑轮低的一端贴向有光电门的一侧，然后释放滑块，记录下试验机上的加速度示数。反复此实验十次。 （3）将坡面的角度调节到25°，在试验机坡面的末端装上定滑轮，用一根绳子通过滑轮连接托盘和滑块。在托盘中加入砝码，直至滑块开始翻转，记录下砝码质量。多次重复实验。 在滑块不滑动的基础上，逐渐减少托盘中的砝码质量，直至滑块开始下滑，记录下砝码质量。多次重复此实验。
理论力学答案第四章
《理论力学》第四章作业参考答案 习题 4-1 解： 以棒料为研究对象，所受的力有重力P 、力偶M ，与V 型槽接触处的法向 约束力1N F 、2N F 和摩擦力1S F 、2S F ，且摩擦力的方向与棒料转动方向相反，如图所示。建立坐标系，列平衡方程： ?? ?? ???===∑∑∑0 )(00F M F F O y x ?? ???=-+=--=-+0 125.0125.00 45sin 0 45cos 210 12021M F F P F F P F F S S S N S N 临界条件下，补充方程： 11N S S F f F = 22N S S F f F = 联立以上各式得： 223.01=s f 491.42=s f （忽略） 答：棒料与V 型槽间的静摩擦因数223.0=s f 。 习题4-6 解法一： (1)取整体为研究对象，作用力有重力P 、提砖力F ，列平衡方程： 0=-P F 所以 )(120N F = (2)取砖块为研究对象，其受力情况如图所示：作用力有重力P 、法向约束
力NA F 、ND F 和摩擦力SA F 、SD F ，由于其滑动趋势向下，所以其摩擦力的方向向上。列平衡方程： ∑=0)(F M D 0250125=-SA F P 补充方程： NA S SA F f F ≤ 所以 )(60N F SA = )(160N F NA ≥ (3)取构件AGB 为研究对象，所受的力除提砖力F 外，还有砖块对其作用的 正压力NA F ' 、摩擦力SA F ' ， G 点的约束力G X F 、G Y F 。列平衡方程： ∑=0)(F M G 03095='-'+NA SA F b F F 其中NA F ' 与砖块所受的力NA F 、SA F ' 与砖块所受的力SA F 分别为作用力与反作用力关系，将各力的数值代入得
理论力学(第七版)思考题答案
理论力学思考题答案 1-1 （1）若F 1=F 2表示力，则一般只说明两个力大小相等，方向相同。 （2）若F 1=F 2表示力，则一般只说明两个力大小相等，方向是否相同，难以判定。 （3）说明两个力大小、方向、作用效果均相同。 1-2 前者为两个矢量相加，后者为两个代数量相加。 1-3 （1）B 处应为拉力，A 处力的方向不对。 （2）C 、B 处力方向不对，A 处力的指向反了。 （3）A 处力的方向不对，本题不属于三力汇交问题。 （4）A 、B 处力的方向不对。 1-4 不能。因为在B 点加和力F 等值反向的力会形成力偶。 1-5 不能平衡。沿着AB 的方向。 1-7 提示：单独画销钉受力图，力F 作用在销钉上；若销钉属于AC ，则力F 作用在AC 上。受力图略。 2-1 根据电线所受力的三角形可得结论。 2-2不同。 2-3（a ）图和（b ）图中B 处约束力相同，其余不同。 2-4（a ）力偶由螺杆上的摩擦力和法向力的水平分力形成的力偶平衡，螺杆上的摩擦力与法向力的铅直方向的分力与N F 平衡。 （b ）重力P 与O 处的约束力构成力偶与M 平衡。 2-5可能是一个力和平衡。 2-6可能是一个力；不可能是一个力偶；可能是一个力和一个力偶。 2-7一个力偶或平衡。 2-8（1）不可能；（2）可能；（3）可能；（4）可能；（5）不可能；（6）不可能。 2-9主矢：''RC RA F F =，平行于BO ；主矩： '2C RA M aF =，顺时针。 2-10正确：B ；不正确：A ，C ，D 。 2-11提示：OA 部分相当一个二力构件，A 处约束力应沿OA ，从右段可以判别B 处约束力应平行于DE 。 3-1
理论力学(4.4)--摩擦
实验1 静、动(低速)滑动摩擦系数测试 一、实验目的 1．掌握静、动(低速)滑动摩擦系数测试原理与操作方法。 2．观察温度、湿度、表面光洁度等因素对静滑动摩擦系数的影响。 3．观察速度变化(低速范围内)及温度、湿度等因素对动滑动摩擦系数的影响。 4．加强学生对摩擦机理复杂性的感性认识。 二、实验性质 设计、探索型实验。 三、实验装置 1．摩擦系数实验台(图1) 2．光电测速仪 3．铝、钢、铜、橡胶板 4．试块：铝、钢、铜 四、实验背景与基本原理摩擦机理十分复杂，现行教材中的静摩擦定律(库仑定律)仅是近似的，它远不能完全反映出静滑动摩擦系数的复杂现象。通过实验，学生亲自观察到滑动摩擦系数受外界诸多因素的影响，加强对摩擦现象复杂性的感性认识，扩展知识面。同时培养学生树立实事求是的科学研究作风。 静滑动摩擦系数的测定原理：放置在斜面上的物体处于要动未动的临界状态时，斜面的倾角等于摩擦角，从而导出静滑动摩擦系数f 等于斜面倾角的正切值，即。 αφα tan =f 图 1
动滑动(低速)摩擦系数测定原理：让物体沿斜面运动。由光电测速仪(毫秒计)测出其瞬时加速度，由牛顿二定律计算出动滑动摩擦力，利用动滑动摩擦库仑定律，得到动滑动摩擦系数。 五、实验步骤及注意事项 首先调整实验台4个垫脚，将台面调至水平(气泡在中央)。 静滑动摩擦系数测定： 1．将被测物体置于可动板上，慢慢摇动手柄，记录下物块欲动(未动)瞬 时的角度(重复3-5次)。 2． 物块及板，重复以上步骤。3． 给板加温，重复以上步骤。4．板面湿度变化，重复以上步骤。 动滑动摩擦系数测定： 1．调节支架上螺母使光电感应器降至稍高于试块，且试块上的铜片能遮 住光电门上的圆孔的高度。 2．将光电测速仪与电源连接好，将光电门线插入左起第1，第3插口 (注意一定要接驳可靠，按下电眼开关)。 3．按功能键调至加速度档。 4．将板调至试块可以滑动的角度，手持试块静止在离光电门较近位置(注意：使试块上的铜片能顺次通过光电门)。 5．松开手，让物块在光电门中间沿直线轨迹平动滑下(注意不要发生转动)。从显示屏记录瞬时加速度读数。 6．调大板的角度，重复以上步骤。(需采集5-8种角度下的加速度值) 7．当温度、湿度变化时，重复以上步骤。 六、数据整理 静滑动摩擦系数： N f F '=ααtan
2018-2018高考物理重力弹力摩擦力专题训练(有答案)
2018-2018高考物理重力弹力摩擦力专题训练 （有答案） 力具有物质性，不能离开物体而存在。下面是查字典物理网整理的重力弹力摩擦力专题训练，请考生及时练习。 一、选择题(本大题共10小题,每小题7分,共70分。每小题至少一个答案正确,选不全得3分) 1.对于相互接触的两个物体之间同一接触面上的弹力和摩擦力,以下说法中正确的是 () A.有弹力必有摩擦力 B.有摩擦力必有弹力 C.摩擦力的大小一定与弹力成正比 D.摩擦力的方向一定与弹力的方向垂直 2.(2013济宁模拟)如图所示,小球A的重力为G=20N,上端被竖直悬线挂于O点,下端与水平桌面相接触,悬线对球A、水
平桌面对球A的弹力大小可能为 () A.0,G B.G,0 C., D.,G 3.自卸式运输车是车厢配有自动倾卸装置的汽车,又称为翻斗车、工程车,由汽车底盘、液压举升机构、取力装置和货厢组成。如图所示,在车厢由水平位置逐渐抬起的过程中,有关货物所受车厢的支持力FN和摩擦力Ff,下列说法中正确的是 () A.摩擦力Ff逐渐增大 B.摩擦力Ff先增大后不变 C.支持力FN逐渐减小 D.支持力FN先减小后不变 4.一个长度为L的轻弹簧,将其上端固定,下端挂一个质量为m的小球时,弹簧的总长度变为2L。现将两个这样的弹簧按
如图所示方式连接,A、B两小球的质量均为m,则两小球平衡时,B小球距悬点O的距离为(不考虑小球的大小) () A.3L B.4L C.5L D.6L 5.(2013桂林模拟)如图所示,物体A、B和C叠放在水平桌面上,水平力FB=5N、FC=10N分别作用于物体B、C上,A、B和C仍保持静止。以、、分别表示A与B、B与C、C与桌面间的静摩擦力的大小,则 () A.=5N,=0,=5N B.=5N,=5N,=0 C.=0,=5N,=5N D.=0,=10N,=5N 6.(2013佛山模拟)如图所示,放在粗糙水平面上的物体A上叠放着物体B,A和B之间有一根处于压缩状态的弹簧。物体
高一物理弹力和摩擦力练习题
高一物理弹力和摩擦力练习题 一、选择题 1、关于弹力产生的条件的说法正确的是( ) A．只要两个物体接触就一定有弹力产生B．只要两个物体相互吸引就一定有弹力产生C．只要物体发生运动就一定受弹力作用D．只有发生弹性形变的物体才会产生弹力2、关于弹力的方向下列说法正确的是（） A．物体所受弹力方向，同自身形变方向相同B．物体所受弹力方向，同自身形变方向相反C．绳中的弹力方向沿着绳D．轻杆中的弹力不一定沿着杆 3、关于静摩擦的说法，下列正确的是： A、静摩擦的方向总是与物体的相对运动方向相反； B、静摩擦的方向总是与物体的相对运动趋势方向相反； C、两个相对静止的物体之间一定有静摩擦力的作用； D、受静摩擦力作用的物体一定是静止的。 4、关于滑动摩擦力，下列说法正确的是[ ] A．压力越大，滑动摩擦力越大 B．压力不变，动摩擦因数不变，接触面积越大，滑动摩擦力越大 C．压力不变，动摩擦因数不变，速度越大，滑动摩擦力越大 D．动摩擦因数不变，压力越大，滑动摩擦力越大 5、关于弹力和摩擦力的关系，下列说法正确的是[ ] A．两物体间若有弹力，就一定有摩擦力 B．两物体间若有摩擦力，就一定有弹力 C．同一点产生的弹力和摩擦力的方向必互相垂直 D．当两物体间的弹力消失时，摩擦力仍可存在一段时间
6、一个弹簧挂30N的物体时,弹簧伸长1.2ｃｍ,若改挂100N的物体时,弹簧的总长为20ｃｍ,则弹簧的原长是( ) A.12ｃｍ B.14ｃｍ C.15ｃｍ D.16ｃｍ 7、如右图所示，A、B两物体并排放在水平桌面上，C物体叠放在A、B上，D物体悬挂在竖直悬线下端，且与斜面接触，若接触面均光滑，下列说法正确的是( ) A．C对桌面的压力大小等于C的重力 B．B对A的弹力方向水平向左 C．斜面对D的支持力方向垂直斜面向上 D．D对斜面没有压力作用 8、如下图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上滑行，长木板与水平地面间动摩擦因数为μ1，木块与木板间的动摩擦因数为μ2.已知长木板处于静止状态，那么此时长木板受到地面的摩擦力大小为( ) A．μ2mg B．μ1Mg C．μ1(m＋M)g D．μ2mg＋μ2Mg 9、质量为m的杆AB，处于静止状态，A端用细绳竖直悬挂，B端放在地板上，如下图所示，下列有关杆B端所受摩擦力的说法中，正确的是( ) A．B端受到的静摩擦力方向向右 B．B端受到的静摩擦力方向向左 C．B端受到的静摩擦力沿细杆AB斜向下 D．B端不受静摩擦力作用 10、如图所示，质量均为m的A、B两条形磁铁按图示方法叠放在质量为M的水平木板C上静止。下列说法中正确的是（） A．B对A的支持力力等于mg B．C对B的支持力大于2mg C．A对B的压力大于mg D．C对地面的压力大于Mg+2mg 11、如图所示，A、B两个物体质量分别为M和m，用跨过定滑轮的轻绳相连，A静止于水平面
理论力学第四章
《理论力学》第四章作业参考答案 习题 4-1 解： 以棒料为研究对象，所受的力有重力P 、力偶M ，与V 型槽接触处的法向 约束力1N F 、2N F 和摩擦力1S F 、2S F ，且摩擦力的方向与棒料转动方向相反，如图所示。建立坐标系，列平衡方程： 0)(00F M F F O y x 0125.0125.0045sin 045cos 21012021M F F P F F P F F S S S N S N 临界条件下，补充方程： 11N S S F f F 22N S S F f F 联立以上各式得： 223.01 s f 491.42 s f （忽略） 答：棒料与V 型槽间的静摩擦因数223.0 s f 。 习题4-6 解法一： (1)取整体为研究对象，作用力有重力P 、提砖力F ，列平衡方程： 0 P F 所以 )(120N F (2)取砖块为研究对象，其受力情况如图所示：作用力有重力P 、法向约束
力NA F 、ND F 和摩擦力SA F 、SD F ，由于其滑动趋势向下，所以其摩擦力的方向向上。列平衡方程： 0)(F M D 0250125 SA F P 补充方程： NA S SA F f F 所以 )(60N F SA )(160N F NA (3)取构件AGB 为研究对象，所受的力除提砖力F 外，还有砖块对其作用的 正压力NA F 、摩擦力SA F ， G 点的约束力GX F 、GY F 。列平衡方程： 0)(F M G 03095 NA SA F b F F 其中NA F 与砖块所受的力NA F 、SA F 与砖块所受的力SA F 分别为作用力与反作用力关系，将各力的数值代入得
理论力学第七版答案
5-1 如图所示，置于V 型槽中的棒料上作用一力偶，力偶的矩M ＝15N ?m 时，刚好能转动此棒料。已知棒料重P ＝400N ，直径D ＝0.25m ，不计滚动摩阻。试求棒料与V 形槽间的静摩擦系数f s 。 【知识要点】 通过摩擦定律求摩擦系数。 【解题分析】 通过平衡方程和摩擦定律求解，两点同时到达临界状态。 【解答】 以棒料为研究对象，受力如图，在临界状态时，由平衡方程 题5－1图 ∑∑∑=-+==--==-+=02) (,0)(045cos ,0045sin ,0000M D F F F M P F F F P F F F SB SA SA NB y SB NA x 其中 F SB =f S F NB ,F SA =f s F NA 解得 f S =0.223 5-18 尖劈顶重装置如图所示。在B 块上受力P 的作用。A 与B 块间的摩擦系数为f s （其它有滚珠处表示光滑）。如不计A 和B 块的重量，试求：使系统保持平衡的力F 的值。 【知识要点】 考察摩擦的平衡问题、摩擦角、几何法。 【解题分析】 本题采用几何法更简单。读者可练习用解析法求解。平衡的临界状态有两种，可分别求得F 的最大值和最小值。 【解答】 以整体为研究对象，受力如图（a ）所示。 则由 ∑=-=0,0P F F NA y 解得 F NA = P 假设F
题5－18图 )tan(),tan(21?α?α+=-=P F P F 为使系统平衡则F 值应为F 1≤F ≤F 2 又?tan =s f 则上式化为 a f f P F f f P s s s s sin cos cos sin sin cos cos sin -+≤≤+-ααααααα 5-14 均质圆柱重P 、半径为r ，搁在不计自重的水平杆和固定斜面之间。杆端A 为光滑铰 链，D 端受一铅垂向上的力F ，圆柱上作用一力偶，如图所示。已知F ＝P ，圆柱与杆和斜面间的静滑动摩擦系数皆为f s ＝0.3，不计滚动摩阻，当a ＝45°时，AB ＝BD 。求此时能保持系统静止的力偶矩M 的最小值。 题5－14图 【知识要点】 考察摩擦的平衡问题。 【解题分析】 当力偶矩较小时，圆柱可能的运动形式有两种，一种是点E 先滑动，另一种
(完整word版)初二物理重力摩擦力专题复习讲义
重力、摩擦力、弹力专题复习讲义 【知识整合】 考点1：力 1．定义：力是物体对物体的作用。 【注意】（1）有力作用时，必然有施力物体和受力物体，力不能离开物体而单独存在；（2）力的作用方式，可以接触，也可以不接触。例如：磁铁吸引铁块。 2．单位：牛顿（N） 3．三要素：大小、方向、作用点 4．作用效果：（1）使物体发生形变；（2）使物体的运动状态发生改变 物体运动状态的改变有四种情况：静止变为运动，运动变为静止，速度大小改变，运动方向改变。 影响力作用效果的因素是力的三要素。 【注意】运动状态指物体运动快慢和运动方向。 5．力的作用是相互的：甲物体对乙物体施力，乙物体对甲物体也施力 6．表示方法：力的示意图示 7、力的图示：用一根带有箭头的线段表示力，其中线段的长度表示力的大小；箭头的方向表示力的方向；线段的起点表示力的作用点。这种用一根带有箭头的线段把力的三要素都表示出来的方法，叫做力的图示法。做力的图示时，表示力的线段一定要是标度的整数倍，至少是两倍；如果一个物体受到几个力的作用，在同一图上用图示法描述各个力必须用同一标度。 8．测量工具：弹簧测力计（实验室中常用）
（1）构造：主要由弹簧、指针和刻度板组成。 （2）工作原理：在一定的范围内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长就越长。伸长了的长度与所受的拉力成正比。 （3）正确使用：①测量前要使指针对准零刻度线，若有偏差，必须校零；②要明确弹簧测力计的测量范围和分度值，测量力时，被测力的大小应在测量范围之内；③在测量过程中，要使弹簧测力计内弹簧伸长方向跟所测力的方向在同一条直线上。 （4）其它测量工具：拉力计、握力计等等。 考点2：重力 1.重力 引言：宇宙间的任何物体，大到天体，小到灰尘之间，都存在着相互吸引的力，称为万有引力。重力也是一种万有引力，是发生在地球和附近物体之间的万有引力。 万有引力是是对现实物质世界的观察总结和推理而来的，如地球一直在高速运动却一直没有逃离太阳，还有苹果往地上掉而不是飞到天空中去等。 说明： （1）重力作为一种具体形式的力同广泛的力具有相同的基本特征，即重力是发生在物体间的力，并不是单个物体自身所具有的。是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力。 （2）地球上的物体都受到重力作用，不管质量大还是质量小，也不论有无生命，一切物体，皆受重力作用。 （3）重力是由于地球的吸引力而产生的，但重力的大小不等于地球对物体吸引力，而是小于。 （4）重力是非接触力，抛出去的物体在空中运动与静止时所受到的重力相等。 （5）重力的施力物体是地球，同时地球也受到物体的吸引力。 （6）重力通常叫重量，在物理学中用子母G表示，注意区别物理上的重量与生活中的重量
理论力学第七版答案
4-7图示空间构架由三根无重直杆组成，在D端用球铰链连接，如图所示。 A、B和C端则用球铰链固定在水平地板上。如果挂在D端的物重P＝ 10kN，试求铰链 A、B和C的反力。 题4-7图 【知识要点】空间汇交力系的平衡方程。 【解题分析】空间汇交力系平衡方程的一般形式为三个投影式。 【解答】受力分析如图所示，可知三杆都是二力杆F F Fx y0,F Acos450 F Bcos4500 0,F Asin450cos300＋F Bsin450cos300 F Ccos1500 0,F Asin450sin300 F Asin450sin300 F Csin150P0z由上面三个方程联立，解得F A = F B= 26.39kNFC= 33.46kN
4-14图示电动机以转矩M通过链条传动将重物P等速提起，链条与水平线成30角（直线O 1x 1平行于直线A x）。已知： r＝100mm，R＝200mm，P＝10kN，链条主动边（下边）的拉力为从动边拉力的两倍。轴及轮重不计求支座A和B的反力以及链条的拉力。 【知识要点】空间任意力系的平衡方程。 【解题分析】此力系在y方向投影自动满足，所有只有五个独立方程。 【解答】将大小转轮相连的链条断开后，系统受力如图。 已知链条下边的拉力为上边的拉力的二倍，则F 1=2F 2。题4－14图 由力系平衡可得 F0,F F(F F)cos300F0,F F(F F)sin30P0M(F)0,1000F 600(F F)sin30300P0M(F)0,(F F)R Pr0M(F)0,1000F600(F F )cos3000x zAxBx120AzBz120xBz12 y210zBx12 xx得F 1＝10kN, F 2＝5kN, F B z ＝1.5kNFA z ＝6kN, F
理论力学知识点梳理
静力学部分: 一静力学基本概念: 力的概念：力是物体间相互的机械作用,这种作用将使物体的运动状态发生变化—运动效应,或使物体的形状发生变化—变形效应 力的量纲：牛顿(N) 力的三要素：大小、方向、作用点。 钢体：指物体在力的作用下,其内部两点之间的距离始终保持不变。（不变形） 力系：同时作用在刚体上的一群力,称为力系。 平衡：平衡是指物体相对惯性参考系静止或做匀速直线平行移动的状态。 二静力学基本原理： 二力平衡：不计自重的刚体在二力作用下平衡的充要条件是:二力沿着同一作用线,大小相等,方向相反。仅受两个力作用且处于平衡状态的物体,称为二力体,又称二力构件)二力杆。 力的平行四边形法则（三角形法则）：二力的合力可由两个共点力为边构成的平行四边形的对角线确定 加减平衡力系：在作用于刚体的力系中,加上或减去任意一个平衡力系,不改变原力系对刚体的作用效应。 推论I：力的可传性：作用于刚体上的力可沿其作用线滑移至刚体内任意点而不改变力对刚体的作用效应。由此可见,对刚体而言,力的三要素应为:D力的大小、方向和作用线。 推论Ⅱ:三力平衡汇交定理作用于刚体上三个相互平衡的力,若其中两个力的作用线汇交于一点,则此三力必在同一平面内,且第三个力的作用线通过汇交点。 三约束力与反约束力 约束：阻碍物体运动的限制条件称为约束, 约束力：约束对被约束物体的机械作用称为约束力〈或约束反力)。约束反力的方向永远与主动力的运动趋势相反。 四.力在坐标轴上的分解与投影：
五力矩及其性质 力对点的矩（力矩） 力对轴的矩（了解即可） 力矩的性质
汇交力系的平衡 六力偶、力偶矩 概念： 大小相等、方向相反、作用线平行但不重合的两个力组成的力系,称为力偶 力偶不能合成为一个合力,既不能用一个力代替,也不能用一个力平衡。力偶的转动效应决定于力偶矩（注意：力偶矩与矩心位置无关） 性质： （1）力偶无合力,即不能简化为一个力,或者说不能与一个力等效。力偶对刚体只产生转动效应而不产生移动效应。 （2）力偶矩为矢量,其方向由右手定则确定： （3）作用在刚体上的两个力偶,其等效的充要条件是此二力偶的力偶矩矢相等。 推论1:只要力偶矩矢保持不变,力偶可在其作用面内任意移动和转动,也可在其平 行平面内移动,而不改变其对刚体的作用效果。因此,力偶矩矢为自由矢量。 推论2：只要力偶矩矢保持不变,力偶中的两个力及力偶臂均可改变,而不改变其对钢铁的作用效果力偶三要素：力偶矩的大小、力偶作用平面的方位及力偶在其作用面内的转向。 七力的平移定理： 作用于刚体上的力F可平移至体内任一指定点,但同时必须附加一力偶,其力偶矩等于原力F对于新作 用点B之矩,这就是力的平移定理。 (a)`平移前; (b)等效代换; (c)平移后
理论力学第一章题及解答(文末)
第一章 思考题 1.1平均速度与瞬时速度有何不同？ 1.2 在极坐标系中，r v r =，θθ r v =.为什么2θ r r a r -=而非r ？为什么θθ r r a 20+=而非θθ r r +？你能说出r a 中的2θ r -和θa 中另一个θ r 出现的原因和它们的物理意义吗？ 1.3 在内禀方程中，n a 是怎样产生的？为什么在空间曲线中它总沿着主法线方向？当质点沿空间运动时，副法线方向的加速度b a 等于零，而作用力在副法线方向的分量b F 一般不等于零，这是不是违背了牛顿运动定律呢？ 1.4 在怎样的运动中只有τa 而无n a ？在怎样的运动中又只有n a 而无τa ？在怎样的运动中既有n a 而无τa ？ 1.5dt r d 与dt dr 有无不同？dt v d 与dt dv 有无不同？试就直线运动与曲线运动分别加以讨论. 1.6人以速度v 向篮球网前进，则当其投篮时应用什么角度投出？跟静止时投篮有何不同？ 1.7雨点以匀速度v 落下，在一有加速度a 的火车中看，它走什么路经？ 1.8某人以一定的功率划船，逆流而上.当船经过一桥时，船上的渔竿不慎落入河中.两分钟后，此人才发现，立即返棹追赶.追到渔竿之处是在桥的下游600米的地方，问河水的流速是多大？ 1.9物体运动的速度是否总是和所受的外力的方向一致？为什么？ 1.10在那些条件下，物体可以作直线运动？如果初速度的方向和力的方向一致，则物体是沿力的方向还是沿初速度的方向运动？试用一具体实例加以说明. 1.11质点仅因重力作用而沿光滑静止曲线下滑，达到任一点时的速度只和什么有关？为什么是这样？假如不是光滑的将如何？ 1.12为什么被约束在一光滑静止的曲线上运动时，约束力不作功？我们利用动能定理或能量积分，能否求出约束力？如不能，应当怎样去求？ 1.13质点的质量是1千克，它运动时的速度是k j i v 323++=，式中i 、j 、k 是沿x 、 y 、z 轴上的单位矢量。求此质点的动量和动能的量值。 1.14在上题中，当质点以上述速度运动到（1，2，3）点时，它对原点O 及z 轴的动量矩各是多少？ 1.15动量矩守恒是否就意味着动量也守恒？已知质点受有心力作用而运动时，动量矩是守恒的，问它的动量是否也守恒？ 1.16如()r F F =，则在三维直角坐标系中，仍有▽0=?F 的关系存在吗？试验之。 1.17在平方反比引力问题中，势能曲线应具有什么样的形状？
同济大学理论力学摩擦力实验报告
理论力学实验 ——摩擦实验 实验人：唐昊学号：1251795 实验时间：2013/5/10 第九节课
①测定木与铁之间的静滑动摩擦系数。 ②测定木与铁之间的动滑动摩擦系数 ③测定当滑块高度较大时，在斜面上保持平衡 所需的最大与最小荷载并作受力分析，且与计 算出的理论值相比较。 ④使学生更好地理解摩擦本质并提高学生的 的动手操作能力和感性认识。 二、实验装置与仪器 ●装置 MC50摩擦实验装置 SANLINA CS-Z 智能数字测试器 1.滑道角度显示仪2、手动微调按钮3、电动调节按钮4、电动调节角度）5、角度调节电源开关6、光电门7、滑道8、手动微调9、计时器显示仪10、计时器操作键 11、光电门接入端口12、计时器电源开关13、活动平台调节仪14、活动平台 ●仪器 砝码、铁块（680g、30×30×100mm）、滑轮、托盘等。 三、实验内容 ①通过改变斜面倾角测量不同材料间的静摩擦系数。 ②通过测滑块的平均加速度，测动摩擦系数。 ③当滑块较高时，加不同载荷时，在其自重作用下，测定滑块向下翻和滑动的最大倾角及滑块向上翻和滑动的最大倾角。 四、实验原理 滑动摩擦系数计算公式推导 假设质量为m的滑块沿滑道?，以沿滑道向下的方向为x轴方向，垂直于滑道向上的方向为y轴方向，其受力分析右图所示。由于静摩擦系数 fs= tanθ(θ为摩擦角)，因此当?>θ时，滑块可沿滑道下滑。下面导出动摩擦系数的表达式。 ∑ F y=0， N=mgcos? ∑ F x=ma，ma=mgsin?-Nf d 解得动摩擦系数的计算公式：F d=tan?-a/（gcos?）
1.静摩擦系数实验 a、调整好滑道倾角角度以滑块放在滑道上不下滑时为准（此时角度较小）； b、旋转手动微调按钮，将滑道的倾角慢慢调大，直到滑块达到将滑未滑时止， 记下此时的滑道倾角，即为滑块的摩擦角； c、重复上述步骤，记下十个数据。 d、将所测得的倾角代人静摩擦系数公式，即可得到所测两物理间静摩擦系数。 2.动摩擦系数实验 (a)、调整好滑道倾角角度，在滑块上安装好挡光片。并使挡光片正好从光电门 支架中穿过。 (b)、调节活动平板按钮，使得活动平板与滑道在同一平面内。 (c)、接通测时器的电源，待键盘板显示 HELLO 时，在键盘板上按“选择”键， 应出现：1pr，以后每按一次选择键应分别出现：2pr、3—V、4—V、5A。 当显示是 5A 时，停止按“选择”键。再按“执行”键，等待光电门 A 和 B 的二次挡光。 (d)、将装有开口挡光片的滑块放在活动平板上，放开手后让其顺着滑道下滑， 挡光片通过光电门 A 和 B 后，出现数据显示，即 VB，按选择键显示 VA， 再按选择键交替显示 VB、VA；按执行键则显示ā（按该键后，则 VB、VA 清 除）即为滑块的平均加速度ā。 (e)、记下此时的平均加速度ā和滑道的倾角并代人到动摩擦系数的计算公式即 可求得二种介质之间的动摩擦系数。 （f）、重复上述步骤，记下十个数据。 3.滑块上下滑动和翻倒实验 (a) 打开滑道调节机构的总电源，并按下电动调节按钮③，逆时针旋转按钮④， 将滑道倾角调整到适当的角度（25度左右）。 (b) 利用活动平台调节仪将活动平台调节至水平，并将将定滑轮安装在活动平 台上。 (c) 将与托盘相连的线穿过活动平台的孔洞，并绕过滑轮，将线的另一端系在 滑块上。 (d) 在托盘里放一定重量的砝码，使得滑块在滑道上保持静止，然后再慢慢的 增加（或减少）砝码，直到滑块开始向上（或向下）滑道或翻到为止，记 下此时的砝码重量。 六、实验数据记录及处理 1)、木与铁之间的静摩擦系数测定 测试次 １２３４５６７８９１０数 实测值 10.998.7810.178．12 9.018.229.179.7510.7311.15 ?（度） 实验值 0.194 0.154 0.1790.143 0.1590.1440.1610.1720.189 0.197 f s 静摩擦系数的统计平均值（去掉最大与最小值后平均）fs=0.169
大学理论力学第四章思考题及答案
第四章思考题 4.1为什么在以角速度ω转动的参照系中，一个矢量G 的绝对变化率应当写作G ωG G ?+=*dt d dt d ？在什么情况下0=*dt d G ？在什么情况下0=?G ω？又在什么情况下0=dt d G ？ 4.2式（i j k t ，它们有何区别？你能否由式（ 4.3在卫星式宇宙飞船中，宇航员发现自己身轻如燕，这是什么缘故？ 4.4惯性离心力和离心力有哪些不同的地方？ 4.5圆盘以匀角速度ω绕竖直轴转动。离盘心为r 的地方安装着一根竖直管，管中有一物体沿管下落，问此物体受到哪些惯性力的作用？ 4.6对于单线铁路来讲，两条铁轨磨损的程度有无不同？为什么？ 4.7自赤道沿水平方向朝北或朝南射出的炮弹，落地是否发生东西偏差？如以仰角 40朝北射出，或垂直向上射出，则又如何？ 4.8在南半球，傅科摆的振动面，沿什么方向旋转？如把它安装在赤道上某处，它旋转的周期是多大？ 4.9在上一章刚体运动学中，我们也常采用动坐标系，但为什么不出现科里奥利加速度？ 第四章思考题解答 4.1.答：矢量G 的绝对变化率即为相对于静止参考系的变化率。从静止参考系观察变矢量G 随转动系以角速度ω相对与静止系转动的同时G 本身又相对于动系运动，所以矢量G 的绝对变化率应当写作 G ωG G ?+=*dt d dt d 。其中 dt d G *是G 相对于转动参考系的变化率即相对变化率；G ω?是G 随动系转动引起G 的变化率即牵连变化率。若G 相对于参考系不变化，则有0=* dt d G ，此时牵连运动就是绝对运动，G ωG ?=dt d ；若0=ω即动系作动平动或瞬时平动，则有0=?G ω此时相对运动即为绝对运动 dt d dt d G G *=；另外，当某瞬时G ω//，则0=?G ω，此时瞬时转轴与G 平行，此时动系的转动不引起G 的改变。当动系作平动或瞬时平动且G 相对动系瞬时静止时，则有 0=dt d G ；若G 随动系转动引起的变化G ω?与相对动系运动的变化dt d G *等值反向时，也有0=dt d G 。 4.2.答：式（j i ω=dt d i j ω-=dt d 是平面转动参考系的单位矢对时间的微商，表示由于动系转动引起j i ,方向的变化率。由于动坐标系中的z 轴静止不动。故有0=dt d k ；又ω恒沿z 轴方位不变，故不用矢积形式
理论力学第七版答案
4-7 图示空间构架由三根无重直杆组成，在D 端用球铰链连接，如图所示。A 、B 和C 端 则用球铰链固定在水平地板上。如果挂在D 端的物重P ＝10kN ，试求铰链A 、B 和C 的反力。 题4-7图 【知识要点】 空间汇交力系的平衡方程。 【解题分析】 空间汇交力系平衡方程的一般形式为三个投影式。 【解答】 受力分析如图所示，可知三杆都是二力杆 ∑∑∑=--+==-==-=015sin 30sin 45sin 30sin 45sin ,0015cos 30cos 45sin 30cos 45sin ,0045cos 45cos ,0000000000000P F F F F F F F F F F F C A A z C B A y B A x ＋ 由上面三个方程联立，解得F A = F B = 26.39kN F C = 33.46kN 4-14 图示电动机以转矩M 通过链条传动将重物P 等速提起，链条与水平线成30?角（直线O 1x 1平行于直线A x ）。已知：r ＝100mm ，R ＝200mm ，P ＝10kN ，链条主动边（下边）的拉力为从动边拉力的两倍。轴及轮重不计求支座A 和B 的反力以及链条的拉力。 【知识要点】 空间任意力系的平衡方程。 【解题分析】 此力系在y 方向投影自动满足，所有只有五个独立方程。 【解答】 将大小转轮相连的链条断开后，系统受力如图。 已知链条下边的拉力为上边的拉力的二倍，则F 1 =2F 2 。
题4－14图 由力系平衡可得 ∑∑∑∑∑=+--==+-==--+==--++==+++=030cos )(6001000,0)(0 Pr )(,0)(030030sin )(6001000,0)(0 30sin )(,00 30cos )(,00 2 112021021021F F F F M R F F F M P F F F F M P F F F F F F F F F F Bx z y Bz x Bz Az z Bx Ax x 解方程得 F 1 ＝10kN, F 2 ＝5kN, F B z ＝1.5kN F A z ＝6kN, F B x ＝－7.8kN ， F A x ＝－5.2kN 4-18 图示六杆支撑一水平板，在板角处受铅直力F 作用。设板和杆自重不计，求各杆的内力。 【知识要点】 空间任意力系得平衡方程。 【解题分析】 空间任意力系得六个平衡方程刚好求解六根杆内力。 【解答】 以板为研究对象，受力如图所示。 题4－18图