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绪论 1

第1章 基本力学概念与物体受力分析 3

1.1 基本力学模型与概念 3

1.1.1 物体的模型 3

1.1.2 力的概念 3

1.1.3 力的作用效应 4

1.1.4 力系 5

1.2 静力学基本原理 5

1.2.1 力的平行四边形法则·矢量的合成 5

1.2.2 二力平衡原理 6

1.2.3 加减平衡力系原理 6

1.2.4 作用和反作用定律 7

1.2.5 刚化原理 7

1.3 力的投影与正交分解 8

1.3.1 力在直角坐标轴上投影 8

1.3.2 力的正交分解与矢量表达 9

1.4 力矩概念的扩展和延伸 9

1.4.1 力对点之矩及其矢量表示 9

1.4.2 力对轴之矩 10

1.4.3 合力矩定理 11

1.4.4 力矩关系定理 12

1.5 力偶及其力偶矩 13

1.5.1 力偶的定义 13

1.5.2 力偶的基本性质及力偶矩 14

1.6 约束与约束力 16

1.6.1 约束的概念 16

1.6.2 工程中常见的约束与约束力 16

1.7 受力分析初步 21

习题 24

第2章 力系的简化与平衡 28

2.1 汇交力系的简化与平衡 28

2.1.1 汇交力系的简化 28

2.1.2 汇交力系的平衡 28

2.2 力偶系的简化与平衡 31

2.2.1 力偶系的简化 31

2.2.2 力偶系的平衡 32

2.3 任意力系的简化 33

2.3.1 力的平移定理 33

2.3.2 力系的主矢与主矩 34

2.3.3 任意力系向一点的简化 36

2.3.4 任意力系简化结果的讨论 37

2.3.5 同向平行分布力系的简化·重心和质心 39

2.4 任意力系的平衡 44

2.4.1 空间任意力系的平衡 44

2.4.2 平面任意力系的平衡 47

2.5 物体系统的平衡及静定与静不定问题 51

2.5.1 物体系统的平衡 51

2.5.2 平衡的静定与静不定问题 55

习题 57

第3章 静力学应用专题 67

3.1 平面静定桁架的静力分析 67

3.1.1 桁架的概念 67

3.1.2 桁架的简化 68

3.1.3 平面桁架内力分析的基本方法 69

3.1.4 关于零力杆 71

3.2 考虑摩擦的平衡问题 72

3.2.1 摩擦的概念 72

3.2.2 滑动摩擦力·库仑摩擦定律 72

3.2.3 摩擦角与自锁现象 74

3.2.4 具有滑动摩擦的平衡问题 77

3.2.5 滚动摩阻概述 83

习题 86

第4章 点的一般运动与刚体的基本运动 93

4.1 点的一般运动 93

4.1.1 描述点运动的矢量法 93

4.1.2 描述点运动的直角坐标法 94

4.1.3 描述点运动的弧坐标法 96

4.2 刚体的基本运动 101

4.2.1 刚体的平移 101

4.2.2 刚体的定轴转动 102

习题 107

第5章 点的复合运动 111

5.1 点的复合运动的概念 111

5.1.1 两种参考系 111

5.1.2 三种运动 111

5.1.3 三种速度和三种加速度 111

5.1.4 绝对运动方程与相对运动方程 112

5.2 速度合成定理 113

5.3 牵连运动为平移的加速度合成定理 116

5.4 牵连运动为转动的加速度合成定理 119

5.4.1 牵连运动为转动时点的加速度合成定理 119

5.4.2 科氏加速度 120

习题 126

第6章 刚体平面运动 132

6.1 刚体平面运动的概念 132

6.1.1 刚体平面运动力学模型的简化 132

6.1.2 刚体平面运动的运动方程 133

6.2 平面运动的分解 134

6.3 平面图形上各点的速度分析 136

6.3.1 基点法 136

6.3.2 速度投影法 137

6.3.3 瞬时速度中心法 138

6.4 平面图形上各点的加速度分析 142

习题 149

第7章 质点系动量定理 154

7.1 质点系动力学普遍定理概述 154

7.1.1 动力学普遍定理概述 154

7.1.2 质点系的质心 154

7.1.3 质点系的外力和内力 154

7.2 质点系的动量 155

7.3 质点系动量定理与质心运动定理 156

7.3.1 动量定理 156

7.3.2 质心运动定理 157

7.3.3 动量定理与质心运动定理的投影式与守恒式 157

7.4 动量定理应用于简单刚体系统 158

习题 161

第8章 质点系动量矩定理 165

8.1 质点系对定点的动量矩定理 165

8.1.1 质点对定点的动量矩 165

8.1.2 质点系对定点的动量矩 165

8.1.3 质点系对定点的动量矩定理 165

8.2 刚体定轴转动动力学方程·刚体对轴的转动惯量 167

8.2.1 刚体定轴转动动力学方程 167

8.2.2 刚体对轴的转动惯量 168

8.3 质点系对质心的动量矩定理 171

8.3.1 质点系对质心的动量矩 171

8.3.2 质点系对质心的动量矩定理 172

8.3.3 关于质点系相对质心（平移参考系）动量矩定理的讨论 173

8.4 刚体平面运动动力学方程及讨论 174

8.4.1 刚体平面运动动力学方程 174

8.4.2 关于刚体平面运动动力学方程的讨论 175

习题 177

第9章 质点系动能定理 182

9.1 力的功 182

9.1.1 力的功的定义 182

9.1.2 弹簧力的功 182

9.1.3 作用在刚体上力偶的功 183

9.1.4 内力的功 183

9.1.5 约束力的功 184

9.2 质点系与刚体的动能 185

9.2.1 质点系的动能 185

9.2.2 柯尼希定理 186

9.2.3 刚体的动能 186

9.3 质点系动能定理与机械能守恒 188

9.3.1 质点系动能定理 188

9.3.2 有势力和势能 189

9.3.3 机械能守恒 190

9.4 动力学普遍定理综合应用 192

习题 197

第10章 达朗贝尔原理 202

10.1 质点的达朗贝尔原理 202

10.2 质点系的达朗贝尔原理 203

10.3 惯性力系的简化 204

10.3.1 一般质点系惯性力系的简化 204

10.3.2 刚体惯性力系的简化 204

10.3.3 惯性力系的主矢与主矩的物理意义 207

习题 212

第11章 分析静力学 215

11.1 分析力学的基本概念 215

11.1.1 刚体静力学与分析静力学的比较 215

11.1.2 约束与约束方程 216

11.1.3 广义坐标与自由度 218

11.1.4 虚位移与虚功 219

11.1.5 理想约束 220

11.2 虚位移原理及应用 220

11.2.1 虚位移原理 220

11.2.2 虚位移原理应用概述 221

11.3 势能驻值定理与最小势能原理 226

11.3.1 势能驻值定理 226

11.3.2 最小势能原理 226

习题 228

第12章 动力学应用专题 231

12.1 非惯性参考系中的质点动力学 231

12.1.1 质点在非惯性系中的动力学微分方程 231

12.1.2 几种特殊情况 232

12.1.3 应用举例 232

12.1.4 几点讨论 236

12.2 振动分析基础 238

12.2.1 单自由度线性系统的振动微分方程 238

12.2.2 单自由度系统的无阻尼自由振动 240

12.2.3 单自由度系统的有阻尼自由振动 242

12.2.4 单自由度线性系统的受迫振动 245

12.2.5 单自由度线性系统振动实验 250

习题 250

附录A 习题答案 254

附录B 主要参考书目 265