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绪论 1

第1篇　静力学 4

第1章　静力分析 4

1.1 力的概念 4

1.2　静力学公理 4

1.3　约束与约束力 7

1.3.1　光滑面接触约束 7

1.3.2　柔体约束 7

1.3.3　光滑铰链约束 8

1.3.4　链杆约束 9

1.3.5　轴承约束 9

1.3.6　球铰链约束 10

1.4　物体的受力分析和受力图 10

本章小结 14

习题1 15

第2章　平面简单力系 19

2.1　平面汇交力系 19

2.1.1 平面汇交力系合成与平衡的几何法 19

2.1.2　平面汇交力系合成与平衡的解析法 22

2.2　平面力偶 24

2.2.1　力对点之矩的概念 24

2.2.2　平面力偶 25

本章小结 29

习题2 31

第3章　平面任意力系 36

3.1　力的平移定理 36

3.2　力系的简化 36

3.2.1　平面任意力系向一点简化——主矢与主矩 36

3.2.2　平面任意力系简化的应用 37

3.2.3 平面任意力系简化结果讨论 38

3.3　平面任意力系的平衡 40

3.4　平面平行力系的平衡 43

3.5　平面刚体系的平衡问题 44

3.5.1 平面静定刚体系 45

3.5.2　平面简单桁架 48

3.6　滑动摩擦 52

3.6.1　摩擦力与摩擦因数 52

3.6.2　摩擦角与自锁 53

3.6.3　考虑滑动摩擦时的平衡问题 54

本章小结 55

习题3 57

第4章　空间力系 64

4.1 力在空间直角坐标系上的投影 64

4.1.1　直接投影法 64

4.1.2　间接投影法 64

4.2　空间力对点的矩和空间力对轴的矩 65

4.2.1 空间力对点的矩 65

4.2.2 空间力对轴的矩 66

4.2.3 空间力对点的矩与空间力对轴的矩的关系 67

4.3　空间汇交力系 67

4.3.1 空间汇交力系的合成 67

4.3.2　空间汇交力系的平衡 68

4.4　空间力偶 69

4.4.1 力偶矩矢 69

4.4.2　力偶矩矢的性质与力偶矩矢的等效定理 69

4.4.3　空间力偶系的合成与平衡条件 70

4.5　空间任意力系 71

4.5.1 空间任意力系向一点简化——主矢与主矩 71

4.5.2　空间任意力系简化的应用 72

4.5.3 空间任意力系的平衡 72

本章小结 77

习题4 80

第2篇　运动学 86

第5章　点的运动学 86

5.1 点运动的矢量法 86

5.1.1 点的运动方程 86

5.1.2　点的速度 86

5.1.3　点的加速度 87

5.2　点运动的直角坐标法 87

5.2.1　点的运动方程 87

5.2.2　点的速度 88

5.2.3　点的加速度 88

5.3　点运动的自然轴系法 91

5.3.1 点的运动方程 91

5.3.2 自然轴系 92

5.3.3 点的速度 92

5.3.4　点的加速度 93

5.3.5　几种常见的运动 94

本章小结 98

习题5 99

第6章 刚体的基本运动 103

6.1　刚体的平行移动 103

6.2　刚体的定轴转动 104

6.2.1 转动刚体的运动描述 104

6.2.2　转动刚体上各点的速度和加速度 104

6.3 点的速度和加速度的矢量表示 109

本章小结 110

习题6 111

第7章　点的合成运动 115

7.1 点的合成运动的概念 115

7.2 点的速度合成定理 118

7.3　点的加速度合成定理 121

7.3.1 牵连运动为平移时点的加速度合成定理 121

7.3.2　牵连运动为定轴转动时点的加速度合成定理 124

本章小结 128

习题7 129

第8章　刚体平面运动 134

8.1 刚体平面运动的概述 134

8.1.1 平面运动的定义 134

8.1.2　平面运动的方程 134

8.1.3 平面运动的分解 135

8.2　平面图形内各点的速度 136

8.2.1 基点法 136

8.2.2　速度投影法 136

8.2.3　速度瞬心法 140

8.3　平面图形内各点的加速度——基点法 143

8.4　运动学综合应用举例 146

本章小结 150

习题8 151

第3篇　动力学 158

第9章　质点动力学 158

9.1 动力学的基本定律——牛顿三定律 158

9.2　质点运动微分方程 159

9.2.1 质点运动微分方程 159

9.2.2　质点动力学的两类基本问题 160

本章小结 164

习题9 165

第10章　动量定理 169

10.1　动量定理 169

10.1.1　质点和质点系的动量 169

10.1.2 质点和质点系的动量定理 170

10.2　质心运动定理 175

本章小结 179

习题10 180

第11章　动量矩定理 184

11.1　动量矩定理 184

11.1.1 质点和质点系的动量矩 184

11.1.2　质点和质点系的动量矩定理 185

11.2　刚体定轴转动微分方程 190

11.3　刚体平面运动微分方程 192

本章小结 196

习题11 198

第12章　动能定理 204

12.1 力的功 204

12.1.1　常力作直线运动的功 204

12.1.2　变力作曲线运动的功 204

12.1.3　汇交力系合力功 205

12.1.4　常见力的功 205

12.2　动能定理 208

12.2.1 质点和质点系的动能 208

12.2.2　质点和质点系动能定理 210

12.3　机械能守恒定律 214

12.3.1　势力场和势能 214

12.3.2　机械能守恒定律 216

12.4　动力学普遍定理的综合应用 217

本章小结 221

习题12 223

第13章　达朗贝尔原理 228

13.1　达朗贝尔原理 228

13.1.1　惯性力·质点的达朗贝尔原理 228

13.1.2　质点系的达朗贝尔原理 230

13.2　刚体惯性力系的简化 231

13.2.1　平移刚体惯性力系的简化 231

13.2.2　定轴转动刚体惯性力系的简化 231

13.2.3　平面运动刚体惯性力系的简化 232

本章小结 236

习题13 237

第14章　虚位移原理 240

14.1　约束·自由度·广义坐标 240

14.1.1　约束 240

14.1.2 自由度 242

14.1.3　广义坐标 242

14.2　虚位移原理 242

14.2.1　虚位移和虚功 242

14.2.2　虚位移原理 243

14.2.3　质点系的平衡方程和势能与广义坐标的关系 246

本章小结 251

习题14 252

第15章　分析力学基础 256

15.1　动力学普遍方程 256

1 5.2　拉格朗日方程 259

1 5.2.1　拉格朗日关系式 259

15.2.2　拉格朗日方程 260

15.2.3　广义力的求法 261

本章小结 265

习题15 266

第16章　碰撞 270

16.1　碰撞的基本特征及碰撞问题的简化 270

16.1.1　碰撞的基本特征及碰撞过程的两个阶段 270

16.1.2　碰撞问题的简化 271

16.1.3　碰撞的分类 271

16.2　碰撞过程的基本原理 272

16.2.1　碰撞过程的动量定理——冲量定理 272

16.2.2　碰撞过程的动量矩定理——冲量矩定理 272

16.2.3　碰撞过程中基本原理的应用 273

16.3　恢复因数 274

16.4　碰撞冲量对定轴转动刚体的作用 276

16.5　碰撞问题应用 278

本章小结 281

习题16 283

第17章　机械振动基础 287

17.1　单自由度系统的自由振动 287

17.1.1　单自由度系统自由振动微分方程及其解答 287

17.1.2　其他类型的单自由度系统 289

17.1.3　固有频率的计算 290

17.2　单自由度系统的有阻尼自由振动 293

17.2.1　小阻尼情况 294

17.2.2　大阻尼情况 296

17.2.3　临界阻尼情况 296

17.3　单自由度系统的受迫振动 298

17.3.1 单自由度系统的无阻尼受迫振动 299

17.3.2　单自由度系统的有阻尼受迫振动 302

本章小结 306

习题17 307

附录A　物体的重心和质心的计算 312

A.1　物体的重心 312

A.2　物体的质心 312

A.3　物体的重心和质心的计算 313

附录B　刚体对轴的转动惯量的计算 317

B.1　转动惯量的概念 317

B.2　简单规则物体转动惯量的计算 317

B.3　惯性半径（回转半径） 318

B.4　工程中简单规则物体的转动惯量 318

B.5　转动惯量的平行移轴定理 320

B.6　组合物体转动惯量的计算 321

B.7　复杂物体转动惯量的测定 323

习题答案 324

索引 339

参考文献 343