绪论 1
第1篇 静力学 5
第1章 静力学的基本概念和物体的受力分析 5
1.1 静力学的基本概念 5
1.1.1 刚体的概念 5
1.1.2 力的概念 5
1.2 静力学公理 6
1.3 约束和约束反力 8
1.3.1 柔软绳索（包括皮带和链条） 8
1.3.2 光滑接触面 9
1.3.3 活动铰支座 9
1.3.4 固定铰支座 9
1.3.5 铰链连接 10
1.3.6 二力构件 10
1.4 物体的受力分析和受力图 11
习题 14
第2章 力的投影·力矩和力偶 16
2.1 力在轴上的投影·合力投影定理 16
2.1.1 力在平面上的投影 16
2.1.2 力在轴上的投影 16
2.1.3 合力投影定理 17
2.2 力在直角坐标轴上的投影和力沿直角坐标轴的分解 17
2.2.1 力的平面直角坐标轴上的投影和力沿平面直角坐标轴的分解 17
2.2.2 力在空间直角坐标轴上的投影和力沿空间直角坐标轴的分解 18
2.3 力矩·合力矩定理 20
2.3.1 力对点的矩 20
2.3.2 合力矩定理 21
2.3.3 力对点的矩的矢量表示法 22
2.3.4 力对轴的矩 23
2.3.5 力对点的矩与力对通过该点的轴的矩的关系 24
2.4 力偶理论 25
2.4.1 两个平行力的合成 25
2.4.2 平面力偶理论 27
2.4.3 空间力偶理论 30
习题 32
第3章 力系的简化理论 36
3.1 力的平移定理 36
3.2 平面力系的简化 37
3.2.1 平面汇交力系的合成 37
3.2.2 平面任意力系向作用面内一点简化 39
3.2.3 平面任意力系的简化结果 42
3.3 空间力系的简化 45
3.3.1 空间汇交力系的合成 45
3.3.2 空间任意力系向一点的简化 46
3.3.3 空间任意力系的简化结果 48
3.4 平行力系中心和重心 50
3.4.1 平行力系中心 50
3.4.2 物体的重心 51
习题 56
第4章 力系的平衡条件及平衡方程 59
4.1 力系的平衡条件及平衡方程 59
4.1.1 空间力系的平衡条件及平衡方程 59
4.1.2 平面力系的平衡条件及平衡方程 61
4.2 平面力系平衡问题举例 64
4.3 静定与静不定问题·物体系的平衡 69
4.3.1 静定与静不定问题 69
4.3.2 平面物体系统的平衡 70
4.4 平面静定桁架的内力计算 74
4.4.1 节点法 75
4.4.2 截面法 76
4.5 空间力系平衡问题举例 78
习题 81
第5章 摩擦 94
5.1 摩擦的分类、滑动摩擦的机理分析 94
5.1.1 摩擦的分类 94
5.1.2 滑动摩擦的产生原因 94
5.2 滑动摩擦 95
5.2.1 静摩擦力 95
5.2.2 最大静摩擦力 96
5.2.3 动摩擦力 96
5.3 摩擦角与自锁现象 97
5.3.1 摩擦角 97
5.3.2 自锁现象 97
5.3.3 摩擦角应用举例 98
5.4 考虑摩擦的平衡问题 99
5.5 滚动摩阻的概念 103
习题 105
第2篇 运动学 114
第6章 点的运动 114
6.1 点的直线运动 114
6.1.1 运动方程 114
6.1.2 速度方程 114
6.1.3 加速度方程 115
6.1.4 例题 116
6.2 点运动的矢量法 118
6.2.1 运动方程 118
6.2.2 速度方程 118
6.2.3 加速度方程 118
6.3 点运动的直角坐标法 119
6.3.1 运动方程 119
6.3.2 速度方程 120
6.3.3 加速度方程 120
6.3.4 例题 121
6.4 点运动的自然法 124
6.4.1 运动方程 124
6.4.2 曲线的曲率和自然轴系 124
6.4.3 速度 126
6.4.4 加速度 126
6.4.5 例题 129
习题 132
第7章 刚体的基本（简单）运动 135
7.1 刚体的平行移动 135
7.1.1 平行移动的概念 135
7.1.2 平行移动的特点 135
7.2 刚体的定轴转动 136
7.2.1 定轴转动的基本概念与抽象简化 136
7.2.2 刚体转动的运动方程 137
7.2.3 角速度 137
7.2.4 角加速度 138
7.3 转动刚体内各点的速度和加速度 138
7.3.1 转动刚体内各点的速度 138
7.3.2 转动刚体内各点的加速度 139
7.3.3 例题 140
7.4 定轴轮系的传动比 142
7.4.1 带（链）齿轮的同向传动 142
7.4.2 带（链）齿轮的反向传动 143
7.4.3 例题 144
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 145
7.5.1 角速度的矢量表示法 145
7.5.2 角加速度的矢量表示法 145
7.5.3 用矢积表示刚体内任一点的速度 146
7.5.4 用矢积表示刚体内任一点的切向加速度与法向加速度 146
习题 147
第8章 点的合成运动 150
8.1 点的合成运动的概念 150
8.1.1 实例 150
8.1.2 绝对运动、相对运动和牵连运动 150
8.2 点的速度合成定理 152
8.2.1 定理 152
8.2.2 例题 153
8.3 牵连运动是平动时点的加速度合成定理 157
8.3.1 定理 157
8.3.2 例题 159
8.4 牵连运动是转动时点的加速度合成定理 161
8.4.1 从一个特例谈起 161
8.4.2 验证牵连运动是转动时点的加速度合成定理 161
8.4.3 例题 164
习题 168
第9章 刚体的平面运动 175
9.1 刚体平面运动 175
9.1.1 刚体平面运动的基本概念 175
9.1.2 刚体平面运动的抽象简化 175
9.1.3 平面形S分解为随基点的平动与绕基点的转动 176
9.2 求平面形上各点的速度 177
9.2.1 基点法 177
9.2.2 速度投影定理 178
9.2.3 求平面形内各点速度的瞬心法 180
9.3 用基点法求平面形内各点的加速度 186
习题 195
第3篇 动力学 202
第10章 动力学的基本定律与质点运动微分方程 202
10.1 动力学的基本定律 202
10.1.1 第一定律（惯性定律） 202
10.1.2 第二定律（力与加速度之间的关系定律） 202
10.1.3 第三定律（作用与反作用定律） 203
10.2 质点的运动微分方程 204
10.2.1 质点运动微分方程在直角坐标轴上的投影 204
10.2.2 质点运动微分方程在自然轴上的投影 205
10.3 质点动力学的两类基本问题 206
10.3.1 已知运动求力 206
10.3.2 已知力求运动 208
习题 215
第11章 动量定理 219
11.1 质点的动量定理 219
11.1.1 动量 219
11.1.2 冲量 220
11.1.3 质点的动量定理 221
11.1.4 例题 222
11.2 质点系的动量定理 223
11.2.1 质点系的动量 223
11.2.2 质点系的动量定理 224
11.2.3 质点系的动量守恒定律 225
11.2.4 例题 226
11.3 质心运动定理 229
11.3.1 质量中心 229
11.3.2 质心运动定理 230
11.3.3 质心运动守恒定律 231
11.3.4 例题 232
习题 235
第12章 动量矩定理 240
12.1 质点的动量矩定理 240
12.1.1 质点的动量矩 240
12.1.2 质点的动量矩定理 241
12.1.3 质点动量矩守恒定律 241
12.1.4 例题 243
12.2 质点系的动量矩定理 244
12.2.1 质点系的动量矩 244
12.2.2 质点系的动量矩定理 244
12.2.3 质点系的动量矩守恒定律 245
12.2.4 例题 246
12.3 刚体绕定轴转动微分方程 247
12.3.1 绕定轴转动的刚体对转轴的动量矩 247
12.3.2 刚体绕定轴转动微分方程 247
12.3.3 例题 248
12.4 刚体对轴的转动惯量 251
12.4.1 转动惯量的概念 251
12.4.2 转动惯量的计算方法 252
12.4.3 转动惯量的查表法 256
12.4.4 转动惯量的实验测定法 258
12.5 质点系相对于质心的动量矩定理 259
12.6 刚体的平面运动微分方程 261
习题 268
第13章 动能定理 273
13.1 功与功率 273
13.1.1 功 273
13.1.2 功率 280
13.2 质点与质点系的动能 282
13.2.1 质点的动能 282
13.2.2 质点系的动能 283
13.3 质点的动能定理 286
13.3.1 定理 286
13.3.2 例题 287
13.4 质点系的动能定理 288
13.4.1 定理 288
13.4.2 例题 289
13.5 势力场与势能的概念 292
13.5.1 势力场的概念 292
13.5.2 势能的概念 294
13.6 机械能守恒定律 295
13.6.1 定律 295
13.6.2 例题 296
13.7 动力学普遍定理的综合应用 297
13.7.1 动力学普遍定理小结 297
13.7.2 动力学普遍定理的综合应用 299
13.7.3 解综合题的例题 299
习题 304
第14章 达朗伯原理与动静法 312
14.1 惯性力·质点的达朗伯原理 312
14.1.1 惯性力·质点的达朗伯原理 312
14.1.2 例题 313
14.2 质点系的达朗伯原理 314
14.3 刚体惯性力系的简化 316
14.3.1 刚体作平动 317
14.3.2 刚体绕定轴转动 317
14.3.3 刚体作平面运动 319
14.4 动静法和应用 320
14.5 定轴转动刚体的动反力 326
14.5.1 刚体绕定轴转动时惯性力系的简化 326
14.5.2 刚体绕定轴转动时轴承的动反力 328
14.5.3 惯性主轴的确定 329
14.5.4 惯性积的平行轴定理 330
14.5.5 静平衡与动平衡的概念 333
习题 334
第15章 虚位移原理 341
15.1 约束与约束方程 342
15.1.1 几何约束与运动约束 342
15.1.2 定常（稳定）和非定常（不稳定）约束 343
15.1.3 固执约束与非固执约束 344
15.1.4 完整约束与非完整约束 345
15.2 质点系的广义坐标与自由度 345
15.2.1 广义坐标 345
15.2.2 自由度 346
15.3 虚位移与虚功 347
15.3.1 虚位移与实位移 347
15.3.2 如何求质点系各质点虚位移之间的关系 349
15.4 理想约束 352
15.4.1 理想约束的定义 352
15.4.2 常见的几种理想约束 352
15.5 虚位移原理 354
15.5.1 虚位移原理 354
15.5.2 虚位移原理的两点讨论 355
15.6 虚位移原理的应用 356
15.6.1 用虚位移原理导出几何静力学的平衡方程 356
15.6.2 用虚位移原理解单自由度机构的平衡问题 357
15.6.3 用虚位移原理求非理想约束系统的平衡问题 359
15.6.4 用虚位移原理求多自由度系统的平衡问题 360
15.6.5 用虚位移原理求静定结构的约束反力和内力 361
15.6.6 虚位移原理应用的小结 368
15.7 用广义坐标表示的虚位移原理 368
15.7.1 用广义坐标表示的虚位移原理 368
15.7.2 广义力Qk的求法 370
15.7.3 例题 371
习题 374
第16章 分析动力学基础 382
16.1 动力学普遍方程 382
16.1.1 动力学普遍方程 382
16.1.2 例题 383
16.2 第二类拉格朗日方程 387
16.2.1 用矢量法推导第二类拉格朗日方程 387
16.2.2 例题 390
16.3 哈米顿原理——积分形式的变分原理 394
16.3.1 关于变分原理和有关变分运算的一些最基本的法则 394
16.3.2 哈米顿原理——积分形式的变分原理 396
16.3.3 非保守系统哈米顿原理 397
16.3.4 部分有势力的非保守系统的哈米顿原理 398
16.3.5 例题 398
16.4 哈米顿正则方程 402
16.4.1 哈米顿正则方程（简称：正则方程） 402
16.4.2 用正则方程解题 404
16.5 力学理论的简单评述 407
习题 408
第17章 单自由度系统的振动 414
17.1 概述 414
17.1.1 什么是振动 414
17.1.2 为什么研究振动 414
17.1.3 为什么会产生振动 415
17.1.4 振动系统的简化 416
17.1.5 计算单自由度系统振动问题所采用的方法 417
17.2 单自由度系统的自由振动 418
17.2.1 自由振动微分方程 418
17.2.2 自由振动的特性 419
17.2.3 其他类型的单自由度振动系统 420
17.2.4 常见弹性元件的刚性系数和常用构件固有频率的计算公式 422
17.2.5 例题 424
17.3 用能量法计算单自由度系统的固有频率 426
17.3.1 能量法 426
17.3.2 例题 427
17.4 单自由度系统有阻尼的自由振动 429
17.4.1 阻尼 429
17.4.2 振动微分方程 429
17.4.3 例题 433
17.5 单自由度系统的无阻尼强迫振动 434
17.5.1 干扰力 434
17.5.2 简谐干扰力作用时的强迫振动种方程 434
17.5.3 强迫振动的讨论 435
17.5.4 例题 437
17.6 单自由度系统的有阻尼强迫振动 439
17.6.1 有阻尼强迫振动方程 439
17.6.2 阻尼对强迫振动的影响 440
17.6.3 例题 442
17.7 隔振的概念 443
17.7.1 积极隔振（主动隔振） 443
17.7.2 消极隔振（被动隔振） 444
17.7.3 例题 445
习题 446