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绪论 1

0.1 理论力学的研究内容 1

0.2 理论力学的学习目的 2

0.3 理论力学的研究方法 2

0.4 理论力学的学习方法 3

第1篇 静力学 6

第1章 静力学公理和物体的受力分析 6

1.1 静力学基本概念 6

1.1.1 力和力系的概念 6

1.1.2 平衡的概念 7

1.1.3 刚体的概念 7

1.2 静力学公理 7

1.3 约束与约束反力 8

1.3.1 柔体约束 9

1.3.2 光滑接触面约束 9

1.3.3 光滑圆柱铰链约束 9

1.3.4 支座约束 10

1.3.5 链杆约束 11

1.4 物体的受力分析与受力图 11

学习方法和要点提示 14

思考题 15

习题 16

第2章 平面汇交力系和平面力偶系 18

2.1 平面汇交力系合成与平衡的几何法 18

2.1.1 平面汇交力系合成的几何法 18

2.1.2 平面汇交力系平衡的几何条件 19

2.2 平面汇交力系合成与平衡的解析法 20

2.2.1 力在直角坐标轴上的投影 20

2.2.2 合力投影定理 20

2.2.3 平面汇交力系合成的解析法 21

2.2.4 平面汇交力系的平衡方程 21

2.3 平面力对点之矩 23

2.3.1 力对点之矩 23

2.3.2 合力矩定理 23

2.4 平面力偶 24

2.4.1 力偶与力偶矩 24

2.4.2 平面力偶的等效定理 25

2.5 平面力偶系的合成和平衡条件 25

2.5.1 平面力偶系的合成 25

2.5.2 平面力偶系的平衡条件 26

学习方法和要点提示 27

思考题 27

习题 28

第3章 平面任意力系 32

3.1 力线平移定理 32

3.2 平面任意力系向一点的简化 33

3.3 平面任意力系的平衡方程 37

3.4 物体系统的平衡 41

3.4.1 静定与静不定问题 41

3.4.2 物体系统平衡的求解 43

3.5 平面简单桁架的内力计算 48

3.5.1 平面桁架的概念 48

3.5.2 节点法 49

3.5.3 截面法 50

学习方法和要点提示 51

思考题 51

习题 52

第4章 摩擦 59

4.1 滑动摩擦 59

4.1.1 静滑动摩擦力及最大静滑动摩擦力 60

4.1.2 动滑动摩擦力 61

4.2 摩擦角和自锁现象 61

4.2.1 摩擦角 61

4.2.2 自锁现象 62

4.3 考虑摩擦时物体的平衡问题 63

4.4 滚动摩阻简介 67

学习方法和要点提示 69

思考题 70

习题 71

第5章 空间力系 74

5.1 力在空间直角坐标轴上的投影 74

5.1.1 直接投影法 74

5.1.2 二次投影法 75

5.1.3 力沿空间直角坐标轴的分解 75

5.1.4 空间汇交力系的合成与平衡条件 76

5.2 力对点之矩矢和力对轴之矩 78

5.2.1 力对点之矩以矢量表示——力矩矢 78

5.2.2 力对轴之矩 79

5.2.3 力对点之矩与力对通过该点的轴之矩的关系 80

5.3 空间力偶 81

5.3.1 空间力偶矩以矢量表示力偶矩矢 81

5.3.2 空间力偶等效定理 81

5.3.3 空间力偶系的合成与平衡条件 82

5.4 空间任意力系向一点简化 83

5.4.1 空间任意力系向一点的简化 83

5.4.2 空间任意力系的简化结果分析 85

5.5 空间任意力系的平衡 87

5.5.1 空间任意力系的平衡方程 87

5.5.2 工程实物与空间约束类型的对应分析 88

5.5.3 空间平衡问题举例 89

5.6 平行力系中心与重心 93

5.6.1 平行力系中心 93

5.6.2 重心 94

5.6.3 确定物体重心的方法 95

学习方法和要点提示 98

思考题 98

习题 98

第2篇 运动学 104

第6章 点的运动 104

6.1 矢量法 104

6.1.1 运动方程 104

6.1.2 点的速度 105

6.1.3 点的加速度 105

6.2 直角坐标法 106

6.2.1 运动方程 106

6.2.2 点的速度 107

6.2.3 点的加速度 107

6.3 自然法 111

6.3.1 运动方程 111

6.3.2 自然轴系 111

6.3.3 点的速度 112

6.3.4 点的切向加速度和法向加速度 112

6.3.5 几种特殊运动 114

学习方法和要点提示 116

思考题 116

习题 117

第7章 刚体的基本运动 120

7.1 刚体的平行移动 120

7.2 刚体的定轴转动 122

7.2.1 转动方程 122

7.2.2 角速度 122

7.2.3 角加速度 123

7.3 转动刚体内各点的速度和加速度 124

7.3.1 定轴转动刚体上各点的速度 125

7.3.2 定轴转动刚体上各点的加速度 125

7.4 轮系的传动比 127

7.4.1 齿轮传动 127

7.4.2 带轮传动 128

7.5 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 129

学习方法和要点提示 131

思考题 131

习题 132

第8章 点的合成运动 135

8.1 绝对运动·相对运动·牵连运动 135

8.2 速度合成定理 136

8.3 牵连运动为平动时点的加速度合成定理 139

8.4 牵连运动为定轴转动时点的加速度合成定理 142

学习方法和要点提示 145

思考题 146

习题 146

第9章 刚体的平面运动 150

9.1 刚体平面运动的分解 150

9.1.1 平面运动的概念 150

9.1.2 平面运动的简化 150

9.1.3 刚体平面运动方程 151

9.1.4 刚体平面运动的分解过程 151

9.2 平面图形上各点的速度分析 152

9.2.1 基点法 152

9.2.2 速度投影法 154

9.2.3 速度瞬心法 154

9.3 平面图形上各点的加速度分析 159

学习方法和要点提示 164

思考题 164

习题 165

第3篇 动力学 171

第10章 质点动力学 171

10.1 动力学基本定律 171

10.2 质点运动微分方程 173

10.2.1 质点运动微分方程在直角坐标轴上的投影 173

10.2.2 质点运动微分方程在自然轴上的投影 173

10.2.3 质点动力学基本问题 173

学习方法和要点提示 178

思考题 178

习题 179

第11章 动量定理 182

11.1 动量与冲量 182

11.1.1 动量 182

11.1.2 冲量 183

11.2 质点与质点系的动量定理 183

11.2.1 质点的动量定理 183

11.2.2 质点系的动量定理 184

11.2.3 质点系动量守恒定律 186

11.3 质心运动定理 187

11.3.1 质量中心（质心） 187

11.3.2 质心运动定理 187

11.3.3 质心运动守恒定律 188

学习方法和要点提示 189

思考题 189

习题 190

第12章 动量矩定理 192

12.1 质点和质点系的动量矩 192

12.1.1 质点的动量矩 192

12.1.2 质点系的动量矩 193

12.2 质点与质点系的动量矩定理 193

12.2.1 质点的动量矩定理 193

12.2.2 质点系的动量矩定理 194

12.2.3 动量矩守恒定律 196

12.3 刚体绕定轴转动的微分方程 197

12.4 刚体对轴的转动惯量 199

12.4.1 简单形状物体的转动惯量计算 199

12.4.2 回转半径（或惯性半径） 200

12.4.3 平行轴定理 200

12.5 刚体平面运动微分方程 203

12.5.1 质点系相对于质心的动量矩定理 203

12.5.2 刚体平面运动微分方程 204

学习方法和要点提示 207

思考题 208

习题 209

第13章 动能定理 212

13.1 力的功 212

13.1.1 重力的功 213

13.1.2 弹性力的功 214

13.1.3 定轴转动刚体上作用力的功 214

13.1.4 质点系内力的功 215

13.1.5 约束反力的功之和等于零的理想情况 215

13.2 质点和质点系的动能 217

13.2.1 质点的动能 217

13.2.2 质点系的动能 217

13.3 动能定理 219

13.3.1 质点的动能定理 219

13.3.2 质点系的动能定理 220

13.4 势力场·势能·机械能守恒定律 223

13.4.1 势力场 223

13.4.2 势能 224

13.4.3 机械能守恒定律 226

13.5 动力学普遍定理的综合应用 226

学习方法和要点提示 232

思考题 233

习题 234

第14章 达朗贝尔原理 239

14.1 惯性力·质点的达朗贝尔原理 239

14.2 质点系的达朗贝尔原理 241

14.3 刚体惯性力系的简化 241

14.3.1 刚体平动 242

14.3.2 刚体定轴转动 242

14.3.3 刚体作平面运动（平行于质量对称面） 243

学习方法和要点提示 246

思考题 246

习题 247

第15章 虚位移原理 249

15.1 约束·虚位移·虚功 249

15.1.1 约束及其分类 249

15.1.2 虚位移 251

15.1.3 虚功 252

15.1.4 理想约束 252

15.2 虚位移原理及应用 252

学习方法和要点提示 254

思考题 254

习题 255

习题参考答案 257

参考文献 270