摩擦力中自锁模型
第2节 摩擦角和自锁现象
第 2 节 摩擦角和自锁现象
第三章 摩 擦
工程实际中常应用自锁条件设计一些机构和夹具 使它自动“卡住”，如千斤顶、压榨机、圆锥销 静摩擦因数的测定 利用摩擦角的概念还 可进行静摩擦因数测定， 如图所示，把要测定的两 种材料分别做成斜面和物 块，把物块放在斜面上， 从0起逐渐增大斜面的倾 角，直到当物块刚开始下 滑时为止，此时的角就是 要测定的摩擦角f 。这是 由于当物块处于临界状态 f 。 时，FP FRA ， 静摩擦因数为
第 2 节 摩擦角和自锁现象 二、自锁现象 物块平衡时，静摩擦力与切向合 0 Fs Fmax ，所以全约 外力平衡， 束反力与法线间的夹角 满足
第三章 摩 擦
0 f
自锁现象：当作用在物块上的全部 主动力的合力FR的作用线在摩擦角 f（或摩擦锥）之内，则无论这个 力有多大，物块必保持静止。这种 现象称为自锁现象（如图a）。 当全部主动力的合力 FR的作用线在摩擦角 （或摩 f 擦锥）以外时，则无论主动力有多小，物块一定不 能保持平衡，这种现象称为不自锁（如图b）。
第 2 节 摩擦角和自锁现象 一、摩擦角 当有摩擦时，支承面对平衡物体 的约束力包含法向约束力 FN 和 切向约束力 Fs（即静摩擦力）， 这两个力的合力 FRA ( FN Fs ) 称为支承面的全约束力，其作用 线与接触面的公法线成偏角 ， 如图 a 所示。当物体处于平衡的 临界状态时，静摩擦力为最大静 摩擦力，偏角 也达到最大值， 如图b所示。全约束力与法线间 夹角的最大值 f 称为摩擦角。
第三章 摩 擦
第 2 节 摩擦角和自锁现象 由图得
第三章 摩 擦
Fmax tan f fs FN
结论
f arctan fs
自锁
法向反力N与摩擦力F的合力R称为支持面对物体的全反力。
即摩擦力F达到最大值Fmax时，这时的夹角a也达到最大值b,把b称为摩擦角。
tanb=F/N=fN/N=f此式表明：摩擦角b的正切等于静摩擦因数。
如果作用于物体的主动力的合力Q的作用线在摩擦角之内，则无论这个力怎样大，总有一个全反力R与之平衡，物体保持静止；反之，如果主动力的合力Q 的作用线在磨擦角之外，则无论这个力多么小，物体也不可能保持平衡。
这种与力大小无关而与摩擦角有关的平衡条件称为自锁条件。
物体在这种条件下的平衡现象称之自锁现象。
知识点主要内容：物块平衡时，静摩擦力不一定达到最大值，可在零与最大值之间变化，所以全约束力与法线间的夹角φ也在零与摩擦角之间变化.由于静摩擦力不可能超过最大值，因此全约束力的作用线也不可能超出摩擦角以外，即全约束反力必在摩擦角之内。
由此可知：（1）如果作用于物块的全部主动力的合力的作用线在摩擦角之内，则无论这个力怎样大，物块必保持静止。
称这种现象为自锁现象。
因为在这种情况下，主动力的合力与法线间的夹角，因此，主动力的合力的作用线必在摩擦角之内，而全约束力的作用线也在此摩擦角之内，主动力的合力和全约束力必能满足二力平衡条件，如图所示，所以物块必静止。
工程实际中常应用自锁原理设计一些机构或夹具，如千斤顶、压榨机、圆锥销等，使它们始终保持在平衡状态下工作。
（2）如果全部主动力的合力的作用线在摩擦角之外，则无论这个力怎样小，物块一定会滑动。
因为在这种情况下，全部主动力的合力的作用线已在摩擦角之外，全约束力的作用线不可能出现在摩擦角之外，不能满足二力平衡条件，如图所示，所以物块不会静止。
应用这个道理，可以设法避免发生自锁现象。
摩擦角与自锁现象法向反力N与摩擦力F的合力R称为支持面对物体的全反力。
即摩擦力F达到最大值Fmax时，这时的夹角a也达到最大值b,把b称为摩擦角。
tanb=F/N=μN/N=μ此式表明：摩擦角b的正切等于静摩擦因数。
摩擦学中的自锁原理
摩擦学中的自锁原理
摩擦学中的自锁原理是指在一些摩擦接触中，因为摩擦力的作用，两个物体之间会出现一种相互阻碍的力，使它们相互固定在一起，不容易相对运动或滑动。
这种自锁现象是由于摩擦力的非线性行为所导致的。
自锁原理是通过摩擦力的非线性特性来实现的。
在一个摩擦接触中，当外部施加一个相对运动的力或力矩时，摩擦力会阻碍这种运动，反作用力会使得物体之间的接触更加紧密，从而增加摩擦阻力。
这种摩擦力的非线性响应使得系统在一定的外部施力范围内能够实现自锁。
自锁原理的应用十分广泛。
例如，在螺纹部件中，螺纹的斜面和螺纹间的摩擦力使得螺纹在受到外力时能够保持固定，不发生自发滑动或松脱。
另外，自锁原理也被应用在一些机械传动系统中，通过合理设计传动的形状和参数，使得系统在运动状态下能够自动锁定或保持任意位置。
总之，摩擦学中的自锁原理是利用摩擦力的非线性行为实现的，通过这种原理可以在摩擦接触中实现物体的自动锁定或固定。
摩擦学中的自锁原理
摩擦学中的自锁原理自锁原理是摩擦学中一个重要的概念。
简单地说，自锁是指两个物体之间的摩擦力发生改变，使得系统处于一个稳定的平衡状态，阻止进一步的运动。
自锁在实际生活中广泛应用于各种机械装置和工程设计中。
下面将详细解释自锁原理及其应用。
首先，我们来探讨自锁原理的基本概念。
在两个物体接触的摩擦过程中，摩擦力的大小取决于物体之间的接触面积、相互间的压力和物体间的粗糙度等因素。
当物体间存在相对运动时，摩擦力的方向与运动方向相反，为运动摩擦力；当物体间没有相对运动时，摩擦力的方向与运动方向相同，为静摩擦力。
对于一个自锁系统，摩擦力的改变与倾斜角度有关。
当倾斜角度小于一定的临界值时，静摩擦力大于运动摩擦力，物体间保持相对静止。
但当倾斜角度超过临界值时，运动摩擦力大于静摩擦力，物体开始相对滑动。
这种现象就是自锁的原理。
自锁原理的应用非常广泛。
在机械装置中，摩擦垫块是一种常见的利用自锁原理的装置。
摩擦垫块通常由金属和橡胶两种材料组成，它们之间相对滑动，通过改变倾斜角度来实现自锁。
当倾斜角度小于临界值时，摩擦垫块保持静止；当倾斜角度超过临界值时，摩擦垫块开始相对滑动。
摩擦垫块可以广泛应用于电梯、输送带、离合器等各种设备中。
另一个应用自锁原理的例子是防溜索。
在登山和救援等活动中，人们常常需要通过溜索的方式横跨峡谷或峭壁。
溜索的末端通常装有一个急刹器，它利用自锁原理防止下滑事故的发生。
当人体下滑时，摩擦力会使急刹器自动锁定，阻止进一步的下滑。
这种设计增加了人的安全性，并且在紧急情况下能够更快地停止下滑。
此外，自锁原理还应用于汽车制动系统、电磁弹射器等领域。
汽车制动系统中的刹车片利用了自锁原理，使车辆在停止时能够保持静止。
电磁弹射器是航空母舰上飞机起飞的设备，其自锁装置可防止飞机由于意外原因在弹射过程中滑动或掉落。
总之，自锁原理是摩擦学中的一个重要概念，广泛应用于各个领域。
通过改变倾斜角度，系统能够自动保持稳定的平衡状态，阻止进一步的运动。
摩擦力中自锁模型
力学中的自锁现象及应用力学中有一类现象称为“自锁现象”，利用自锁现象的力学原理开发出了各种各样的机械工具，广泛应用于工农业生产中，在日常生活中利用这一原理的现象也随处可见。
1摩擦力基础知识摩擦是在物体相互接触且有作用力时产生的，摩擦力大小与主动力有关。
在一般条件下，摩擦满足古典摩擦定律：1.当法向载荷较大时,摩擦力与法向压力呈非线性关系,法向载荷愈大,摩擦力增加得愈快；2.有一定屈服点的材料(如金属),其摩擦阻力才与接触面积无关.粘弹性材料的摩擦力与接触面积有关；3.精确测量,摩擦力与速度有关,金属与金属的摩擦力随速度的变化不大；4.粘弹性材料的静摩擦因数不大于动摩擦因数。
其中静摩擦力与垂直力的比例系数为μ，静摩擦力)N (,max μμ=≤F N F ]3[。
2自锁现象的定义一个物体受静摩擦力作用而静止，当用外力试图使这个物体运动时，外力越大，物体被挤压的越紧，越不容易运动，即最大静摩擦力的保护能力越强，这种现象叫自锁（定）现象]5[。
最简单的自锁情况就是斜面自锁]4[。
先看一个简单的例子，如图(2-2-1).有一三角斜坡，底脚为θ，斜坡上面有一静止的方木块，重力为G 。
重力G 沿斜面方向的分力为F 2,垂直于斜面方向的分力为F 1。
斜坡和方木块的摩擦系数μ满足θθμsin cos > （2.1）可推得图（2-2-1）斜面自锁示意图21F sin G cos G F =>==θθμμ最大静摩擦力F （2.2） 可以看出不论木块质量如何，木块都将保持静止。
甚至加一和重力相同方向的力在木块上，不论力的大小，木块仍保持静止。
3自锁现象产生原因从（2.2.1）式可发现自锁现象的产生与摩擦系数和角度θ有关，因此可以引进摩擦角的概念。
假设上例中斜坡底脚θ可变。
我们把法向反作用力N 与摩擦力F 的合力R 称为支持面对物体的全反力。
全反力和法线的夹角为α。
当摩擦力F 达到最大值F max ，这时的夹角α达到最大值β，把β称为摩擦角]6[。
自锁现象与摩擦角
v0 2m / s 的初速度，在于斜面成某一夹角的拉力 F 作用下，沿斜面向上做匀加 速运动，经 t 2s 的时间物块由 A 点运动到 B 点， A 、 B 之间的距离 L 10m 。
已知斜面倾角 30 ，物块与斜面之间的动摩擦因数 3 。重力加速度 g 取
3
10m / s （1）求物块加速度的大小及到达 B 点时速度的大小。 （2）拉力 F 与斜面的夹角多大时，拉力 F 最小？拉力 F 最小值是多少？
FRmax
N
φm
fsm
F
φm：摩擦角
摩擦角和摩擦因数表示材料摩 擦性质的物理量；
tan m
f sm N
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
在其他因素变化时，只要接触 面的摩擦因数不变，全反力的 方向就不会变，这不仅减少了 物体的受力个数，且使问题大 大简化，这是物理学研究中处 理力学问题的重要思想方法；
02 摩擦角
【2017年高考全国卷II第16题】
如图1，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。若保持F
的大小不变，而方向与水平面成60°，物块也恰好做匀速直线运动。物块
与桌面间的动摩擦因数为（ ）
FR φm
fm
摩擦角
tanm
f N
两次摩擦角不变：
F mg
F cos 60 mg F sin 60
解得， 3
3
02 摩擦角---拉密定理
F'sin ' f '
F sin (mg F cos)
滑动
F mg
自锁
F sin F cos
tan
02 摩擦角
定义：当物体与接触面间存在弹力和摩擦力时，把接触面对物体的弹力N和摩擦 力f的合力称做支撑面的全反力FR。当摩擦力为滑动摩擦力时，全反力与支持力 间的夹角最大,称为摩擦角。
摩擦中的自锁现象及其在工程上的应用
摩擦中的自锁现象及其在工程上的应用
摩擦的自锁现象是一种令人赞叹的物理现象，它可以有效地调节和控制机械系统的运行状态，从而在工程上获得广泛应用。
摩擦自锁，是一种特殊的摩擦定律，它最基本的原理是：如果某个机械系统在一定条件下，经过许多次擦力作用，系统能够达到某种自动调整后，摩擦力会出现一个明显的减小，甚至会出现摩擦自锁现象。
这一系统会趋于自然静止，且自身的摩擦力大大降低，从而使得在强烈的外力作用下，摩擦力也远远不够强大，从而起到一种自锁的作用。
摩擦自锁不仅可以稳定活动装置的摩擦状态，而且还能节省能量、减少噪音，从而在很多工程领域得到广泛应用。
例如，摩擦自锁可以用于汽车上的节气门和制动系统，这些系统本身很脆弱，但使用摩擦自锁技术后，功率变大，行驶时会减少发动机的噪音。
此外，还可以用于空質机械装置和安全装置，来达到固定和安全锁定功能，避免系统出现过载问题，同时也可以降低能耗。
总之，摩擦自锁现象是一种令人赞叹的物理现象，它从物理学上对摩擦机制的解释，已被广泛应用在工程领域，起到了极大的作用。
摩擦自锁技术，不仅可以控制系统运行状态，同时也可以节省能源资源，带来良好的应用效果。
自锁问题高中物理推导
自锁问题的高中物理推导涉及到摩擦角和斜面的角度。
以下是简单的推导过程：
当物体放在斜面上时，若斜面倾角小于摩擦角，那么无论用多大的水平力都无法使物体沿斜面下滑，这种现象就叫做自锁。
首先，定义最大静摩擦力为fm，支持力为N，他们的合力R与法线的夹角即为摩擦角φ，有tanφ=fm/N。
其次，若沿与法线成α的方向对物体施以力F，这个力沿水平方向的分量为Fsinα。
无论F多大，只要α小于摩擦角φ，水平方向上的分量Fx始终小于最大静摩擦力fm，物体就不会沿斜面下滑。
即斜面倾角小于摩擦角时，斜面自锁。
以上是关于自锁问题的简单高中物理推导，如果需要更深入的理解，建议参考更专业的教材和资料。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
力学中的自锁现象及应用力学中有一类现象称为“自锁现象”，利用自锁现象的力学原理开发出了各种各样的机械工具，广泛应用于工农业生产中，在日常生活中利用这一原理的现象也随处可见。
1摩擦力基础知识摩擦是在物体相互接触且有作用力时产生的，摩擦力大小与主动力有关。
在一般条件下，摩擦满足古典摩擦定律：1.当法向载荷较大时,摩擦力与法向压力呈非线性关系,法向载荷愈大,摩擦力增加得愈快；2.有一定屈服点的材料(如金属),其摩擦阻力才与接触面积无关.粘弹性材料的摩擦力与接触面积有关；3.精确测量,摩擦力与速度有关,金属与金属的摩擦力随速度的变化不大；4.粘弹性材料的静摩擦因数不大于动摩擦因数。
其中静摩擦力与垂直力的比例系数为μ，静摩擦力)N (,max μμ=≤F N F ]3[。
2自锁现象的定义一个物体受静摩擦力作用而静止，当用外力试图使这个物体运动时，外力越大，物体被挤压的越紧，越不容易运动，即最大静摩擦力的保护能力越强，这种现象叫自锁（定）现象]5[。
最简单的自锁情况就是斜面自锁]4[。
先看一个简单的例子，如图(2-2-1).有一三角斜坡，底脚为θ，斜坡上面有一静止的方木块，重力为G 。
重力G 沿斜面方向的分力为F 2,垂直于斜面方向的分力为F 1。
斜坡和方木块的摩擦系数μ满足θθμsin cos > （2.1）可推得图（2-2-1）斜面自锁示意图21F sin G cos G F =>==θθμμ最大静摩擦力F （2.2） 可以看出不论木块质量如何，木块都将保持静止。
甚至加一和重力相同方向的力在木块上，不论力的大小，木块仍保持静止。
3自锁现象产生原因从（2.2.1）式可发现自锁现象的产生与摩擦系数和角度θ有关，因此可以引进摩擦角的概念。
假设上例中斜坡底脚θ可变。
我们把法向反作用力N 与摩擦力F 的合力R 称为支持面对物体的全反力。
全反力和法线的夹角为α。
当摩擦力F 达到最大值F max ，这时的夹角α达到最大值β，把β称为摩擦角]6[。
(2.3) 此式表明：摩擦角β的正切等于静摩擦因数μ。
即：（2.4） 由几何关系可推得β等于底脚θ。
由于静摩擦力不可能超过最大值，因此全约束力的作用线也不可能超出摩擦角以外，即全约束反力必在摩擦角之内。
进而可知如果作用于物体的主动力的合力Q 的作用线在摩擦角之内，则无论这个力怎样大，总有一个全反力R 与之平衡，物体保持静止；反之，如果主动力的合力Q 的作用线在摩擦角之外，则无论这个力多么小，物体也不可能保持平衡图（2-2-1）斜面自锁原因示意图 μμβ===N N N F //tan βμtan =]7[。
出现自锁现象的实质原因是，自锁条件满足时，保持物体静止的力会随外力的增大而同比例增大。
摩擦因数一定时。
自锁的发生只和摩擦角有关和力大小无关]8[。
4几种简单的自锁现象4.1水平面上的自锁现象如图（2.4.1a ），重力为G 的物体，放置在粗糙的水平面上，当用适当大小的水平外力（如F 1）推它时，总可以使它动起来。
但当用竖直向下的力去推（如F 2），显然它不会动。
既使F 2的方向旋转一个小角度（如F 3），就算用再大的力它也不一定会运动。
只有当力的方向与竖直方向的夹角超过某一角度值时（如F 4），才可能用适当的力将它推动，而小于这一角度，无论用多大的力都不可能推动它。
这是因为所施力的水平分力在增大的同时，正向下的压力也同比例的增大。
前者引起物体有运动趋势，后者提供最大静摩擦的条件保障。
当物体与支持面之间粗糙，一旦存在相对运动趋势，就会受静摩擦力作用，设最大静摩擦因数为μ，则最大静摩擦力为N M F f μ=。
如图（2.4.1b ）中，水平面对物体的作用力F '（支持力与静摩擦力的矢量和）与竖直方向的夹角α，满足μα==N F f tan 。
α称为摩擦角，无论支持力F N 如何变，α保持不变，其大小仅由摩擦因数决定。
现讨论发生自锁的条件。
设用斜向下的推力F 作用于物体，方向与竖直方向成θ时，如果满足)cos (sin mg F F +≤θμθ，无论用多大的力也推不动物体。
若重力mg 的影响无关紧要，有αμθtan tan =≤，即αθ≤，这是物体发生自锁的条件。
如果这一条件不满足，即αθ>，则物体所受动力大于阻力，物体就会运动。
4.2竖直面的自锁现象Ｆ2 Ｆ3 x f ＦN Ｆ′如图（2.4.2）紧靠在竖直墙壁上的物体，在适当大的外力作用下，可以保持静止。
当外力大到重力可以忽略，无论用斜向上的力，还是用斜向下的力，发生自锁的条件与水平面的情况是相同的。
如改用与竖直墙壁的夹角来示，临界角α0可表达为μα1arctan 0=。
与水平面情况不同的，只是保证物体静止的最小力条件。
当用斜向上的力维持物体平衡时，不一定满足自锁条件，而若用斜向下的力使物体平衡，一定首先满足自锁条件才可能发生。
而生产、生活中更多是发生在竖直方向的自锁现象。
4.3 斜面上的自锁现象如图（2.4.3）一斜面上的物体，在没有外力影响，或有适合的外力作用时，可保持静止。
其自锁条件由2.3节的讨论可知自锁条件是主动力的合力Q 和斜面垂直方向的夹角δ满足βδ≤。
它是介于水平面和竖直面间的一种情况，和它们没有本质的不同。
在此不在做过多的分析。
图（2.4.2）竖直面上物体自锁示意图F 25达到自锁的途径5.1通过控制角度达到“自锁”在机械设计中常用到下面的力学原理。
如图(2.5.1a)，只要使连杆AB 与滑块m 所在平 面间的夹角θ大于某个值，那么无论连杆AB 对滑块施加多大的作用力，都不可能使之滑 动，且连杆AB 对滑块施加的作用力越大，滑块就越稳定,工程力学上称之为“自锁”现象。
为使滑块能“自锁”，讨论θ应满足什么条件。
设滑块与所在平面间的动摩擦因数为μ。
滑块m 的受力分析如图(2.5.1b)所示,将力F 分别沿水平和竖直两个方向分解,则根据平衡条件,在竖直方向上有θsin F mg FN +=, （2.5） 在水平方向上有 FN F F f μθ≤=cos . （2.6） 由以上两式得 θμμθsin cos F mg F +≤. （2.7） 因为力F 可以很大，所以μmg 可以忽略,那么上式可以变为θμθsin cos F F ≤, （2.8） 则θ应满足的条件为μθcot arc ≥. （2.9） 分析知道通过控制角度使推力在摩擦力方向上的分力总是小于最大静摩擦力，从而达到自锁的目的。
5.2通过控制摩擦因数达到“自锁”门上都安装一种暗锁，这种暗锁由外壳A 、骨架B ，弹簧C(劲度系数为k)、锁舌D(倾斜角θ=45°)、锁槽E ，以及连杆、锁头等部件组成，如图(2.5.2a)所示。
BF Aθ m 图（2.5.1a ）连杆结构示意图 Fmg N Fθ f F图（2.5.1b ）滑块受力示意图 A B C D E 拉门方向E 之间的摩擦因数均为μ，且受到的最大静摩擦力N f μ=( N 为正压力)。
有时锁门外出，既使加很大力时，也不能将门关上(此种现象称为自锁)，此刻暗锁所处的状态如图(2.5.2b)所示，P 为锁舌D 与锁槽E 之间的接触点，弹簧由于被压缩而缩短了x ，正压力很大，暗锁仍然满足自锁条件。
其受力分析如图(2.5.2c)所示，由力的平衡条件可知045sin 45cos 21=-++。
N f f kx （2.10） 045sin 45cos 2=--。
f N F （2.11） F f μ=1 （2.12） N f μ=2 （2.13） 由(2.10)~(2.13)式得正压力的大小2221245cos 245sin )1(μμμμ--=--=kx kx N 。
若0212=--μμ,得414.0=μ，则N 趋于∞。
摩擦因数是物体粗糙程度的反映，在其他条件相同的情况下，μ(最大静摩擦因数)越大物体受的最大静摩擦力就越大，物体越不容易被拉动。
如果μ达到一定程度，使其他力在摩擦力方向上的合力总是小于最大静摩擦力时，物体就达到了自锁。
5.3通过控制弹力达到“自锁”图（2.5.2c ）受力分析图图（2.5.2a ）暗锁示图如图(2.5.3a)所示，由两根短杆组成的一个自锁定起重吊钩，将它放入被吊桶的罐口内，其张开一定的夹角压紧在罐壁上，当钢绳匀速向上提起时，两杆对罐壁越压越紧，若罐和短杆的承受力足够大，就能将重物提升起来。
罐越重，短杆提供的压力越大，称为“自锁定机构”。
若罐质量为m ，短杆与竖直方向夹角为θ=60°，求吊起该重物时，短杆对罐壁的压力(短杆质量不计)。
对O 点受力分析如图(2.5.3b)所示，两根短杆的弹力F(沿杆)的合力与绳子的拉力(mg F T =)等大反向，故mg F =θcos 2 （2.14）对短杆对罐壁的作用力F 进行分解如图(2.5.3c)所示。
杆对罐壁的压力θsin F F 1= (2.15) 由(2.14)、(2.15)两式得 mg F 231= 这是一个借助巧妙的机械装置达到自锁的模型。
它的原理是当自锁机构的两边与罐接图（2.5.3b ）O 点受力分析 图（2.5.3c ）力F 的分解图（2.5.3a ）起重吊钩示意图触后，产生弹力和摩擦力托起罐，且罐越重，杆提供的压力越大。
这种机械装置自锁的应用在日常生活中是比较普遍的。
6自锁现象的应用自锁现象在力学中应用极其广泛，在生活、生产中也随处可见。
6.1登高脚扣在实际生活工作当中，人们有时需要登高，如电业工人要攀爬电线杆。
而登高杆对人来说是很困难的。
人们巧妙的运用自锁原理发明了高脚扣，它的发明方便了人们的工作生活。
一般脚扣是一对用机械强度较大的金属材制作，用于承受人体重量。
脚扣弯成略大于半圆形的弯扣，确保扣住电线杆，保证足够的接触面。
内侧面附有摩擦因数较大的材料，扣的一端安装脚踏板。
使用时，弯扣卡住电杆，当一侧着力向下踩时，形成两侧向里的挤压，接触面产生向上的摩擦力，且向下踩的力越大，压力也越大，满足自锁条件，因而不会沿杆滑下]9[。
只需两脚交替上抬就可爬上电线杆。
6．2劈具有构成尖锐角度的两个平面形状的坚硬物体，称楔或尖劈。
属于斜面类简单机械。
两成尖锐角度的平面称为劈面，劈的尖端称为劈刃，宽端称为劈背。
我国周口店北京猿人遗址处发现的两面石器是尖劈的原始形式，距今约有40～50万年，新石器时代的石斧、石矛，商周时代的青铜器和兵器等，都说明尖劈是人类最早发明并广泛使用的一种简单工具。
尖劈可以用来卡紧物件。
如果尖劈的锐角足够小，它可以嵌入木头缝或墙缝里，这是由于摩擦力的作用使尖劈静止在木头缝中或墙缝里，称为摩擦自锁]10[。
像木器家具中常在横接处打入木楔就是应用尖劈摩擦自锁的原理。
尖劈摩擦自锁力学分析 假设楔子两面对称，受压力均为F 。