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绪论 1

0.1理论力学概述 1

0.2理论力学发展简史 1

0.3理论力学研究对象与内容 3

0.4理论力学基本概念和学习方法 3

0.5理论力学学习目的 4

第一篇 静力学 6

第1章 静力学公理和受力分析 6

1.1刚体和力的概念 6

1.1.1刚体的概念 6

1.1.2力的概念 6

1.1.3平衡的概念 7

1.1.4总结 7

1.2静力学公理 8

1.3约束和约束反力 10

1.3.1柔性体约束 11

1.3.2具有光滑接触表面的约束 11

1.3.3光滑铰链约束 12

1.3.4滚动支座 13

1.3.5球铰支座 13

1.4物体的受力分析和受力图 14

小结 18

思考题 19

习题 20

第2章 平面力系 23

2.1平面汇交力系的合成与平衡的几何法 23

2.1.1平面汇交力系的合成的几何法 23

2.1.2平面汇交力系平衡的几何条件 24

2.2平面汇交力系合成与平衡的解析法 25

2.2.1力在坐标轴上的投影 25

2.2.2平面汇交力系合成的解析法 26

2.2.3平面汇交力系的平衡方程 27

2.3平面力偶系的合成与平衡 30

2.3.1力对点之矩 30

2.3.2合力矩定理 30

2.3.3力偶与力偶矩 31

2.3.4同平面内力偶的等效定理 32

2.3.5平面力偶系的合成和平衡条件 33

2.3.6力矩与合力矩的解析表达式 36

2.4平面任意力系向作用面内任一点的简化 36

2.4.1力的平移定理 36

2.4.2平面任意力系向作用面内一点简化，主矢和主矩 37

2.4.3平面任意力系的简化结果分析 39

2.5平面任意力系的平衡条件和平衡方程 41

2.6平面平行力系的平衡方程 43

2.7静定和超静定问题 44

2.8刚体系统的平衡 45

2.9平面简单桁架的内力计算 50

2.9.1平面桁架 50

2.9.2平面桁架零内力杆（零杆）的判别 52

小结 53

思考题 56

习题 56

第3章 摩擦 63

3.1滑动摩擦 63

3.1.1静滑动摩擦定律 63

3.1.2动滑动摩擦定律 65

3.2考虑摩擦时物体的平衡问题 65

3.3摩擦角和自锁现象 67

3.3.1摩擦角 67

3.3.2自锁现象 68

3.4滚动摩阻 69

小结 71

思考题 71

习题 72

第4章 空间力系 74

4.1空间力系的基本量 74

4.1.1力在空间直角坐标轴上的投影 74

4.1.2力对点之矩矢 75

4.1.3力对轴之矩 76

4.1.4力对点之矩与力对轴之矩的关系 78

4.1.5合力矩定理 78

4.1.6空间力偶 78

4.2空间任意力系的简化和平衡 79

4.2.1空间任意力系向任一点的简化 79

4.2.2空间任意力系的简化结果分析 80

4.3空间任意力系的平衡条件和平衡方程 83

4.4重心 86

4.4.1重心的概念及其坐标公式 86

4.4.2确定物体重心的方法 87

小结 90

思考题 93

习题 93

第二篇 运动学 98

第5章 点的运动学 98

5.1点的运动的矢量法 98

5.1.1运动方程 98

5.1.2速度 98

5.1.3加速度 99

5.2点的运动的直角坐标法 100

5.2.1运动方程 100

5.2.2速度 100

5.2.3加速度 101

5.3点的运动的自然法 104

5.3.1运动方程 104

5.3.2自然轴系 105

5.3.3速度 106

5.3.4加速度 107

5.4点的运动的极坐标法 113

小结 116

思考题 116

习题 117

第6章 刚体的基本运动 121

6.1刚体的平行移动 121

6.2刚体的定轴转动 123

6.2.1转动方程 123

6.2.2角速度 123

6.2.3角加速度 124

6.3转动刚体上各点的速度和加速度 125

6.3.1转动刚体上各点的速度 125

6.3.2转动刚体上各点的加速度 125

6.4定轴轮系的传动比 127

6.4.1齿轮传动 127

6.4.2皮带轮传动 128

6.5以矢量表示角速度和角加速度，以矢积表示点的速度和加速度 128

6.5.1角速度矢量和角加速度矢量 128

6.5.2矢量表示一点的速度与加速度 129

6.5.3泊桑公式 130

小结 131

思考题 132

习题 132

第7章 点的合成运动 136

7.1相对运动、牵连运动和绝对运动 136

7.2点的速度合成 139

7.2.1绝对速度、相对速度和牵连速度 139

7.2.2速度合成定理 140

7.3牵连运动为平移时点的加速度合成 143

7.3.1绝对加速度、相对加速度和牵连加速度 143

7.3.2牵连运动为平移时点的加速度合成定理 143

7.4牵连运动为定轴转动时点的加速度合成 147

小结 153

思考题 154

习题 154

第8章 刚体的平面运动 159

8.1运动方程，平面运动作为平移和转动的合成 159

8.1.1刚体平面运动的特征 159

8.1.2刚体平面运动的运动方程 160

8.1.3刚体平面运动可分解为平移和转动 160

8.2平面图形内各点的速度，速度投影定理 162

8.2.1基点法 162

8.2.2速度投影定理 162

8.3求平面图形速度的瞬心法 167

8.3.1瞬时速度中心 167

8.3.2速度瞬心法 167

8.3.3速度瞬心位置的确定 168

8.4基点法求平面图形内各点的加速度 170

8.5运动学综合应用举例 175

小结 182

思考题 183

习题 184

第三篇 动力学 190

第9章 质点动力学的基本方程 190

9.1动力学的基本定律 190

9.2质点的运动微分方程 191

小结 195

思考题 195

习题 196

第10章动量定理 198

10.1质点的动量定理 198

10.1.1动量 198

10.1.2冲量 198

10.1.3动量定理 199

10.1.4动量守恒 199

10.2质点系的动量定理 200

10.2.1质点系的动量 200

10.2.2质点系的动量定理 201

10.2.3质点系的动量守恒 204

10.3质心运动定理 205

10.3.1质心 205

10.3.2质心运动定理 206

10.3.3质心运动守恒 208

小结 209

思考题 210

习题 210

第11章动量矩定理 214

11.1质点的动量矩 214

11.1.1质点的动量矩 214

11.1.2质点的动量矩定理 214

11.1.3质点的动量矩守恒 215

11.2质点系的动量矩定理 216

11.2.1质点系的动量矩 216

11.2.2质点系的动量矩定理 217

11.2.3质点系的动量矩守恒 217

11.3刚体的定轴转动微分方程 220

11.4刚体对轴的转动惯量 223

11.4.1转动惯量的计算 223

11.4.2回转半径（或惯性半径） 225

11.4.3转动惯量的平行轴定理 225

11.5质点系相对于质心的动量矩定理 227

11.6刚体的平面运动微分方程 229

小结 232

思考题 232

习题 233

第12章 动能定理 238

12.1力的功 238

12.2质点和质点系的动能 242

12.2.1质点的动能 242

12.2.2质点系的动能 242

12.2.3平移刚体的动能 243

12.2.4定轴转动刚体的动能 243

12.2.5平面运动刚体的动能 243

12.3动能定理 243

12.3.1质点系的动能定理 243

12.3.2理想约束及内力做功 244

12.4功率、功率方程和机械效率 249

12.4.1功率 249

12.4.2功率方程 249

12.4.3机械效率 250

12.5势力场、势能和机械能守恒定律 252

12.5.1势力场和势能 252

12.5.2势能函数和势函数（或力函数） 253

12.5.3机械能守恒定律 254

12.6普遍定理的综合应用举例 257

小结 261

思考题 262

习题 263

第13章 达朗贝尔原理（动静法） 271

13.1惯性力，质点的达朗贝尔原理 271

13.2质点系的达朗贝尔原理 272

13.3刚体惯性力系的简化 274

13.3.1一般质点系的惯性力系简化 274

13.3.2常见运动刚体的惯性力系简化 275

13.4绕定轴转动刚体的轴承动约束力 280

小结 283

思考题 284

习题 285

第14章 虚位移原理 289

14.1约束、虚位移和虚功 289

14.1.1约束及其分类 289

14.1.2虚位移 290

14.1.3虚功 291

14.1.4理想约束 291

14.2虚位移原理 291

小结 297

思考题 297

习题 299

参考文献 302

习题参考答案 303