第一篇 静 力学 5
第1章 静力学的基本概念与物体的受力分析 5
1.1 静力学的基本概念 5
1.1.1 力与力系 5
1.1.2 刚体、质点、质点系 6
1.1.3 平衡 6
1.2 静力学公理 6
1.3 约束与约束反力 9
1.3.1 约束与约束反力的概念 9
1.3.2 工程中常见的约束及其反力 10
1.4 物体的受力分析与受力图 14
思考题 17
习题 19
第2章 平面基本力系 21
2.1 平面汇交力系合成与平衡的几何法 21
2.1.1 平面汇交力系合成的几何法 21
2.1.2 平面汇交力系平衡的几何条件 22
2.2 平面汇交力系合成与平衡的解析法 23
2.2.1 力的投影及其求法 23
2.2.2 合力投影定理 23
2.2.3 平面汇交力系合成的解析法 24
2.2.4 平面汇交力系的平衡方程 24
2.3 平面力对点之矩 27
2.3.1 力对点之矩 27
2.3.2 合力矩定理 28
2.3.3 力对点之矩的求法 28
2.4 平面力偶理论 29
2.4.1 力偶与力偶矩 29
2.4.2 力偶的性质 30
2.4.3 平面力偶系的合成与平衡条件 31
思考题 33
习题 34
第3章 平面任意力系 38
3.1 力的平移定理 38
3.2 平面任意力系的简化 39
3.2.1 平面任意力系向作用面内 任意一点的简化 39
3.2.2 固定端约束 40
3.2.3 平面任意力系的简化结果分析 41
3.3 平面任意力系的平衡条件与平衡方程 42
3.3.1 平面任意力系的平衡条件 42
3.3.2 平面任意力系的平衡方程 42
3.3.3 平面平行力系的平衡方程 43
3.4 物体系统的平衡问题和静定与静不定问题 47
3.4.1 物体系统的平衡问题 47
3.4.2 静定与静不定问题 47
3.5 简单平面桁架 52
3.5.1 桁架及其简化模型 52
3.5.2 计算桁架内力的节点法 53
3.5.3 计算桁架内力的截面法 55
3.6 摩擦及其平衡问题 56
3.6.1 摩擦及其分类 56
3.6.2 滑动摩擦力及其性质 56
3.6.3 摩擦角的概念与自锁现象 58
3.6.4 有摩擦时的平衡问题举例 59
3.6.5 滚动摩阻 62
思考题 64
习题 65
第4章 空间力系 73
4.1 力在空间直角坐标轴上的分解与投影 73
4.1.1 力在空间直角坐标轴上的分解 73
4.1.2 力在空间直角坐标轴上的投影 73
4.2 力对点之矩、力对轴之矩及空间力偶矩矢 75
4.2.1 力对点之矩 75
4.2.2 力对轴之矩 75
4.2.3 空间力偶矩矢 77
4.3 空间力系的简化 78
4.3.1 空间汇交力系的简化 78
4.3.2 空间力偶系的简化 78
4.3.3 空间任意力系的简化 78
4.3.4 空间任意力系简化结果的物理意义 80
4.4 空间力系的平衡 80
4.4.1 空间汇交力系的平衡方程 81
4.4.2 空间平行力系的平衡方程 81
4.4.3 平面任意力系的平衡方程 82
4.5 平行力系的中心与物体的重心 86
4.5.1 平行力系的中心 86
4.5.2 物体重心的概念 87
4.5.3 确定重心位置的方法 88
思考题 92
习题 92
第二篇 运 动学 99
第5章 运动学基础 99
5.1 点的运动学 99
5.1.1 矢量法 99
5.1.2 直角坐标法 100
5.1.3 自然法 102
5.2 刚体的平行移动 107
5.3 刚体的定轴转动 108
5.3.1 定轴转动的运动方程、角速度与角加速度 108
5.3.2 转动刚体内各点的速度和加速度 109
5.3.3 轮系的传动比 112
5.3.4 角速度与角加速度的矢量表示及速度与加速度的矢积表示 113
思考题 114
习题 115
第6章 点的合成运动 120
6.1 相对运动、牵连运动及绝对运动 120
6.1.1 两种参考系 120
6.1.2 三种运动 120
6.1.3 坐标变换 121
6.2 点的速度合成定理 122
6.3 牵连运动为平动时点的加速度合成定理 126
6.4 牵连运动为转动时点的加速度合成定理及科氏加速度 128
思考题 134
习题 135
第7章 刚体的平面运动 140
7.1 刚体平面运动概述与运动分解 140
7.2 平面图形上各点的速度分析 142
7.2.1 求平面图形内各点速度的基点法 142
7.2.2 求平面图形内各点速度的瞬心法 145
7.3 用基点法求平面图形内各点的加速度 149
7.4 运动学知识的综合应用 152
思考题 157
习题 158
第三篇 动力学 165
第8章 质点动力学 165
8.1 动力学基本定律 165
8.2 质点运动微分方程 166
8.2.1 直角坐标投影式 166
8.2.2 自然坐标投影式 166
思考题 170
习题 171
第9章 动量定理及其应用 174
9.1 动量和冲量 174
9.1.1 动量 174
9.1.2 力的冲量 175
9.2 动量定理 176
9.2.1 质点动量定理 176
9.2.2 质点系动量定理 176
9.2.3 质点系动量守恒定律 178
9.3 质心运动定理及质心运动守恒定律 180
9.3.1 质心运动定理 180
9.3.2 质心运动守恒定律 181
思考题 183
习题 184
第10章 动量矩定理及其应用 188
10.1 动量矩的计算 188
10.1.1 质点的动量矩 188
10.1.2 质点系的动量矩 188
10.1.3 刚体的动量矩 189
10.2 动量矩定理 190
10.2.1 质点的动量矩定理 190
10.2.2 质点系的动量矩定理 190
10.2.3 动量矩守恒定律 193
10.3 刚体对轴的转动惯量 194
10.3.1 刚体对轴的转动惯量的定义 194
10.3.2 常见刚体对轴的转动惯量 194
10.3.3 回转半径（或惯性半径） 197
10.3.4 平行轴定理 197
10.4 刚体定轴转动微分方程 198
10.5 质点系相对于质心的动量矩定理及刚体平面运动微分方程 200
10.5.1 质点系相对于质心的动量矩定理 200
10.5.2 刚体平面运动微分方程 201
思考题 205
习题 206
第11章 动能定理及其应用 210
11.1 功与功率 210
11.1.1 常力在直线路程上的功 210
11.1.2 变力在曲线路程中的功 210
11.1.3 合力的功 211
11.1.4 常见力的功 211
11.1.5 约束力的功与理想约束 213
11.1.6 功率 214
11.2 动能的计算 215
11.2.1 质点的动能 215
11.2.2 质点系的动能 215
11.2.3 刚体的动能 216
11.3 动能定理 217
11.3.1 质点的动能定理 217
11.3.2 质点系的动能定理 218
11.3.3 功率方程 219
11.4 势能及机械能守恒定律 223
11.4.1 势力场与势能 223
11.4.2 几种常见的势能 224
11.4.3 机械能守恒定律 225
11.5 动力学普遍定理的综合应用 225
思考题 230
习题 231
第12章 达朗贝尔原理（动静法）及其应用 235
12.1 达朗贝尔原理 235
12.1.1 达朗贝尔惯性力与质点的达朗贝尔原理 235
12.1.2 质点系的达朗贝尔原理 236
12.2 惯性力系的简化 238
12.2.1 惯性力系的主矢 238
12.2.2 惯性力系的主矩 238
12.3 刚体绕定轴转动时轴承的动约束力 243
12.3.1 静约束力与动约束力 244
12.3.2 静平衡与动平衡 244
思考题 246
习题 247
第13章 虚位移原理（静动法）及其应用 251
13.1 约束、自由度与广义坐标 251
13.1.1 约束及其分类 251
13.1.2 自由度与广义坐标 252
13.2 虚位移与理想约束 253
13.2.1 虚位移 253
13.2.2 确定虚位移间关系的方法 253
13.2.3 虚功与理想约束 255
13.3 虚位移原理 256
思考题 261
习题 262
第14章 机械振动基础 265
14.1 单自由度系统的自由振动 265
14.1.1 无阻尼自由振动微分方程 265
14.1.2 无阻尼自由振动的特点 266
14.1.3 弹簧的串联与并联 267
14.1.4 其它类型的单自由度振动系统 269
14.1.5 计算固有频率的能量法 270
14.2 单自由度系统的有阻尼自由振动 271
14.2.1 阻尼的概念 271
14.2.2 振动微分方程 272
14.2.3 阻尼对自由振动的影响 272
14.3 单自由度系统的受迫振动 276
14.3.1 无阻尼受迫振动 276
14.3.2 有阻尼受迫振动 279
14.4 隔振 283
14.4.1 主动隔振 283
14.4.2 被动隔振 284
14.5 两个自由度系统的自由振动 286
14.5.1 作用力方程及其解 287
14.5.2 位移方程及其解 290
14.6 两个自由度系统的受迫振动及动力减振器 292
14.6.1 两个自由度受迫振动微分方程及其解 292
14.6.2 动力减振器及其应用 293
思考题 295
习题 296
习题答案 300
参考文献 310