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绪论 1

第一篇 静力学部分 3

第1章 静力学公理及物体的受力分析 5

1.1 静力学的基本概念 7

1.1.1 刚体 8

1.1.2 力 8

1.2 静力学公理 8

1.3 约束与约束反力 10

1.3.1 柔性体约束 11

1.3.2 光滑接触面约束 12

1.3.3 光滑铰链约束 12

1.4 物体受力分析和受力图 15

小结 18

习题 19

第2章 平面汇交力系与平面力偶系 24

2.1 平面汇交力系合成与平衡的几何法 26

2.1.1 平面汇交力系合成的几何法和力多边形法则 26

2.1.2 平面汇交力系平衡的几何条件 27

2.2 平面汇交力系合成与平衡的解析法 29

2.2.1 力在轴上的投影 29

2.2.2 力在平面直角坐标系中的投影与分解 29

2.2.3 平面汇交力系合成的解析法 30

2.2.4 平面汇交力系平衡的解析条件 31

2.3 平面力矩 33

2.4 平面力偶系 34

2.4.1 力偶的概念 34

2.4.2 力偶的性质 34

2.4.3 平面力偶系的合成 35

2.4.4 平面力偶系的平衡 36

小结 37

习题 37

第3章 平面任意力系 43

3.1 力线平移定理 45

3.2 平面任意力系的简化 46

3.2.1 主矢与主矩 46

3.2.2 平面任意力系的简化结果分析 48

3.2.3 平面任意力系合力矩定理 48

3.3 平面任意力系的平衡条件和平衡方程 49

3.4 物体系统的平衡静定和静不定问题 51

3.5 平面桁架 55

3.5.1 桁架的基本概念 55

3.5.2 桁架内力的计算 56

小结 58

习题 59

第4章 空间力系 65

4.1 空间汇交力系 66

4.1.1 力在直角坐标轴上的投影 66

4.1.2 空间汇交力系的合成 67

4.1.3 空间汇交力系的平衡条件 68

4.2 力对点之矩和力对轴之矩 68

4.2.1 力对点之矩 68

4.2.2 力对轴之矩 69

4.2.3 力对点之矩和力对过该点的轴之矩间的关系 70

4.2.4 空间汇交力系合力矩定理 70

4.3 空间力偶 71

4.3.1 力偶矩以矢量表示——力偶矩矢 71

4.3.2 空间力偶系的合成与平衡条件 71

4.4 空间任意力系向一点简化——主矢和主矩 73

4.4.1 空间任意力系向一点简化 73

4.4.2 空间任意力系的简化结果分析 73

4.5 空间任意力系平衡方程 74

4.6 平行力系的中心与重心 77

4.6.1 平行力系的中心 77

4.6.2 重心 78

4.6.3 确定物体重心的方法 79

小结 81

习题 81

第5章 摩擦 87

5.1 摩擦及其分类 89

5.1.1 摩擦现象 89

5.1.2 摩擦分类 89

5.2 滑动摩擦 90

5.2.1 静滑动摩擦力及最大滑动摩擦力 90

5.2.2 动滑动摩擦力 91

5.3 摩擦角和自锁现象 91

5.3.1 摩擦角概述 91

5.3.2 自锁现象 92

5.4 考虑摩擦时物体的平衡问题 92

5.5 滚动摩阻的概念 97

小结 99

习题 99

第二篇 运动学部分 107

第6章 运动学基础 109

6.1 运动学的基本概念 110

6.2 点的运动学 112

6.2.1 点的运动矢量表示法 112

6.2.2 点的运动直角坐标表示法 113

6.2.3 点的运动自然坐标表示法 115

6.3 刚体的平动 120

6.3.1 刚体的平动定义 120

6.3.2 刚体平动的运动特征 120

6.4 刚体绕定轴的转动 122

6.4.1 定轴转动刚体的转动方程、角速度和角加速度 122

6.4.2 定轴转动刚体内各点的速度和加速度 124

6.4.3 角速度及角加速度的矢量表示，以矢积表示点的速度和加速度 127

小结 129

习题 130

第7章 点的合成运动 140

7.1 点的合成运动的基本概念 142

7.1.1 绝对运动、相对运动和牵连运动 142

7.1.2 三种速度及加速度的概念 143

7.1.3 合成运动的解析关系 143

7.2 点的速度合成定理 144

7.3 牵连运动为平动时点的加速度合成定理 146

7.4 牵连运动为转动时点的加速度合成定理 148

小结 153

习题 154

第8章 刚体平面运动概述和运动分解 160

8.1 平面运动概述 162

8.1.1 刚体平面运动的特征 162

8.1.2 刚体平面运动的简化 162

8.1.3 刚体平面运动方程 162

8.1.4 平面运动的分解 163

8.2 用基点法求平面图形内各点的速度 164

8.2.1 用基点法求平面图形内一点的速度 164

8.2.2 速度投影定理 165

8.3 用瞬心法求平面图形内各点的速度 165

8.3.1 平面图形上速度瞬心 165

8.3.2 平面图形上速度瞬心的求法 166

8.4 用基点法求平面图形内各点的加速度 168

8.5 运动学综合应用举例 171

小结 175

习题 175

第三篇 运动力学部分 183

第9章 质点动力学基本方程 185

9.1 动力学的任务 187

9.2 动力学的基本定律 187

9.3 质点运动微分方程 189

9.3.1 质点运动微分方程的三种表示法 189

9.3.2 质点动力学的两类基本问题 189

小结 193

习题 194

第10章 动量定理 198

10.1 动量与冲量 199

10.1.1 动量 200

10.1.2 力的冲量 201

10.2 质点和质点系的动量定理 202

10.2.1 质点的动量定理 202

10.2.2 质点系的动量定理 202

10.2.3 质点系动量守恒定律 203

10.3 质心运动定理 207

10.3.1 质点系的质心运动定理 207

10.3.2 质心运动守恒定律 208

小结 210

习题 211

第11章 动量矩定理 216

11.1 质点和质点系的动量矩 217

11.1.1 质点的动量矩 218

11.1.2 质点系的动量矩 218

11.1.3 刚体绕定轴转动时对转轴的动量矩 218

11.1.4 常见物体的转动惯量 219

11.1.5 回转半径 220

11.1.6 平行移轴公式 220

11.2 质点和质点系的动量矩定理 221

11.2.1 质点的动量矩定理 221

11.2.2 质点系的动量矩定理 221

11.2.3 动量矩守恒定律 222

11.3 刚体绕定轴转动的微分方程 224

11.4 质点系相对于质心的动量矩定理 225

11.5 刚体平面运动微分方程 226

小结 230

习题 231

第12章 动能定理 239

12.1 力的功 241

12.1.1 常力的功 241

12.1.2 变力的功 241

12.1.3 常见力的功 242

12.2 质点和质点系的动能 244

12.2.1 质点的动能 244

12.2.2 质点系的动能 244

12.3 质点和质点系的动能定理 246

12.3.1 质点的动能定理 246

12.3.2 质点系的动能定理 246

12.3.3 理想约束及内力的功 247

12.4 功率、功率方程及机械效率 250

12.4.1 功率 250

12.4.2 功率方程 251

12.4.3 机械效率 251

12.5 势力场、位能及机械能守恒定律 251

12.5.1 势力场 251

12.5.2 位能 251

12.5.3 机械能守恒定律 252

12.6 动力学普遍定理的综合应用 253

小结 256

习题 257

第13章 达朗贝尔原理 263

13.1 惯性力与质点的达朗贝尔原理 264

13.1.1 惯性力的概念 265

13.1.2 质点的达朗贝尔原理 266

13.2 质点系的达朗贝尔原理 267

13.3 刚体惯性力系的简化 268

13.3.1 刚体作平动 269

13.3.2 刚体作定轴转动 269

13.3.3 刚体作平面运动 271

小结 274

习题 274

第14章 虚位移原理 280

14.1 约束质点系自由度和广义坐标 281

14.1.1 约束及其分类 281

14.1.2 质点系的自由度和广义坐标 283

14.2 虚位移、虚功及理想约束 283

14.2.1 虚位移 283

14.2.2 虚功 284

14.2.3 理想约束 284

14.3 质点系的虚位移原理 284

14.4 用虚位移原理求约束反力 287

小结 290

习题 290

参考文献 294