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1 静力学公理和物体受力分析 1

1.1　静力学公理 1

第一部分　静力学 1

1.2　约束和约束反力 4

1.2.1 柔性约束 4

1.2.2　光滑接触面约束 5

1.2.3　光滑铰链约束 5

1.2.4　其他约束 7

1.3　物体受力分析和受力图 8

本章小结 12

思考题 12

习题 13

2.1.1 合成的几何方法——力多边形法则 16

2 平面汇交力系与平面力偶 16

2.1　平面汇交力系合成与平衡的几何法 16

2.1.2 平面汇交力系平衡的几何条件 17

2.2　平面汇交力系合成与平衡的解析法 18

2.2.1 力在直角坐标轴上的投影 18

2.2.2　合力投影定理 18

2.2.3 平面汇交力系的平衡方程与应用 19

2.3　平面力对点之矩的概念 21

2.3.1 力对点之矩（力矩） 21

2.3.2　合力矩定理与力矩的解析表达式 22

2.4　平面力偶 23

2.4.1 力偶与力偶矩 23

2.4.2　力偶的性质 24

2.4.3 平面力偶系的合成与平衡 25

本章小结 27

思考题 28

习题 30

3　平面力系 34

3.1　力的平移定理 34

3.2　平面任意力系向已知点简化 35

3.3　简化结果分析　合力矩定理 37

3.4　平面任意力系的平衡条件 40

3.4.1 平面汇交力系的平衡方程 44

3.4.2 平面平行力系的平衡方程 44

3.5　物体系统的平衡　静定与静不定问题 46

3.5.1　物体系统的平衡 46

3.5.2　静定与静不定问题 51

3.6　平面桁架 53

3.6.1　平面桁架的基本概念 53

3.6.2 节点法 54

3.6.3 截面法 56

本章小结 58

思考题 58

习题 61

4 空间力系 69

4.1　力对轴之矩 69

4.2　空间任意力系向已知点简化　主矢和主矩 71

4.3　简化结果分析 72

4.4　空间任意力系的平衡条件 74

4.5.1 平行力系的中心 78

4.5　平行力系的中心及物体的重心与质心 78

4.5.2 重心和质心 79

本章小结 83

思考题 83

习题 84

5　摩擦 90

5.1　滑动摩擦力和摩擦定律 90

5.2　摩擦角和自锁现象 92

5.3　考虑滑动摩擦的平衡问题 93

本章小结 97

思考题 97

习题 97

6.1　矢量法 100

6.1.1　点的运动方程 100

6　点的运动 100

第二部分　运动学 100

6.1.2　点的速度 101

6.1.3　点的加速度 101

6.2　直角坐标法 102

6.3 自然坐标法 106

6.3.1 点的运动方程 106

6.3.2 曲率、曲率半径和自然轴系 106

6.3.3 点的速度和加速度 107

本章小结 112

思考题 112

习题 112

7.1　刚体的平行移动 116

7　刚体的简单运动 116

7.2　刚体的定轴转动 117

7.2.1 确定刚体的位置 118

7.2.2 角速度 118

7.2.3 角加速度 118

7.2.4　三种特殊情形 118

7.3　转动刚体内各点的速度和加速度 119

7.3.1 点的运动方程 119

7.3.2 点的速度 119

7.3.3　点的加速度 120

7.4　传动比 121

7.4.1　带轮传动 121

7.4.2　齿轮传动 122

7.5 以矢量表示的角速度和角加速度 123

7.5.1 用矢量表示定轴转动刚体的角速度 123

7.5.2 用矢积表示定轴转动刚体内任一点的速度 123

7.5.3 用矢积表示定轴转动刚体内任一点的加速度 124

本章小结 125

思考题 125

习题 126

8　点的合成运动 130

8.1　相对运动、牵连运动、绝对运动 130

8.2　点的速度合成定理 132

8.3　点的加速度合成定理 136

8.3.1 牵连运动为平动时加速度合成定理 136

8.3.2 牵连运动为转动（非平动）时加速度合成定理 137

本章小结 140

思考题 141

习题 141

9　刚体的平面运动 146

9.1　刚体平面运动的概念和分解 146

9.1.1 刚体平面运动的概念 146

9.1.2 刚体平面运动的分解 146

9.2　求平面图形内各点速度的基点法 148

9.2.1　基点法 148

9.2.2　速度投影定理 148

9.3　求平面图形内各点速度的瞬心法 151

9.4　用基点法求平面图形内各点的加速度 154

9.5　运动学综合应用举例 155

本章小结 159

思考题 160

习题 161

第三部分　动力学 166

10　质点动力学的基本方程 166

10.1　动力学基本定律 166

10.2　质点的运动微分方程 167

10.2.1 质点的运动微分方程在直角坐标轴上投影 167

10.2.2 质点的运动微分方程在自然轴上投影 168

10.3　质点动力学的两类基本问题 168

本章小结 171

思考题 172

习题 172

11.1　质点系动量定理 175

11　动量定理 175

11.2　质心运动定理 177

11.2.1　质心 177

11.2.2　质点系动量的计算 177

11.2.3　质心运动定理 178

11.3　定常流动流体流经弯管时的动约束力 182

本章小结 183

思考题 184

习题 185

12　动量矩定理 188

12.1　质点系动量矩定理 188

12.1.1　质点动量矩定理 188

12.1.2　质点系动量矩定理 188

12.2　刚体绕定轴转动微分方程 190

12.3　刚体对轴的转动惯量 191

12.3.1 转动惯量和回转半径 191

12.3.2 简单形状的均质刚体转动惯量的计算 192

12.3.3　转动惯量的平行轴定理 193

12.3.4 求转动惯量的实验方法 194

12.4　刚体平面运动微分方程 195

12.4.1 质点系相对质心动量矩定理 195

12.4.2 刚体平面运动微分方程 196

本章小结 199

思考题 200

习题 202

13.1.2 质点系的动能 206

13.1.1　质点的动能 206

13　动能定理 206

13.1　质点系和刚体的动能 206

13.2　力的功 208

13.2.1 重力的功 208

13.2.2　弹性力的功 209

13.2.3　定轴转动刚体上作用力的功 209

13.2.4　平面运动刚体上力系的功 210

13.3　质点系动能定理 210

13.3.1　质点的动能定理 210

13.3.2 质点系的动能定理 211

13.3.3　理想约束 212

13.4.1 势力场 214

13.4　机械能守恒定律 214

13.4.2 势能 215

13.4.3　机械能守恒定律 216

13.4.4 关于势力场的特殊性质 218

13.5　普遍定理的综合应用 219

本章小结 221

思考题 221

习题 222

14　动静法 229

14.1　达朗伯原理 229

14.1.1 质点的达朗伯原理 229

14.1.2 质点系的达朗伯原理 232

14.2.2 定轴转动刚体的惯性力系的简化 233

14.2.1 平动刚体的惯性力系的简化 233

14.2　刚体惯性力系的简化 233

14.2.3　平面运动刚体的惯性力系的简化 235

14.3　动静法的应用 240

14.3.1 一般情况下转动刚体惯性力系的简化 241

14.3.2　一般情况下轴承的附加动反力 242

14.3.3 刚体的惯性主轴及其判断 243

14.3.4 转子的静平衡和动平衡的概念 246

本章小结 247

思考题 247

习题 247

15.1　系统的约束及其分类 252

15.1.1 约束及其分类 252

15　虚位移原理 252

15.1.2　虚功 254

15.1.3 自由度与广义坐标 254

15.2　虚位移的概念与计算 255

15.2.1　几何法 256

15.2.2　解析法 256

15.3　理想约束及虚位移定理 257

15.3.1　理想约束 257

15.3.2　虚位移原理 258

本章小结 265

思考题 265

习题 266

参考文献 270