第一篇 刚体静力学 3
1刚体静力学的基本概念 3
1.1刚体与力的基本概念 3
1.1.1刚体 3
1.1.2力 3
1.1.3刚体的平衡状态 3
1.1.4力系与平衡力系 3
1.2静力学公理 4
1.2.1二力平衡公理 4
1.2.2加减平衡力系公理 4
1.2.3力的平行四边形法则（二力合力公理） 5
1.2.4作用与反作用定律 5
1.2.5刚化公理 6
1.3力的合成、分解与投影 6
1.3.1力的合成与分解 6
1.3.2力在坐标轴上的投影 7
1.3.3二力合成的解析表示 8
1.4力矩 8
1.4.1力对点的矩 8
1.4.2合力矩定理 8
1.4.3力对点的矩的解析表达式 9
1.5力偶 10
1.6约束与约束反力 11
1.6.1主动力 11
1.6.2约束与约束反力 11
1.6.3实际工程中常见的约束反力 12
1.7物体的受力图与受力分析 17
1.7.1物体的计算简图 17
1.7.2物体的受力分析 18
思考题 20
习题 21
2平面力系的等效简化 24
2.1力系的分类 24
2.1.1平面力系与空间力系 24
2.1.2平面汇交力系 24
2.1.3平面力偶系 25
2.1.4平面平行力系 25
2.1.5平面任意力系 25
2.2力的平移定理 26
2.3平面汇交力系和力偶系的简化 27
2.3.1平面汇交力系的简化（合成） 27
2.3.2平面力偶系的简化（合成） 28
2.4平面任意力系的简化 29
2.4.1平面任意力系向一点的简化 29
2.4.2平面任意力系简化结果分析 30
2.5平面平行力系的合力 32
思考题 33
习题 33
3平面力系的平衡 35
3.1平面汇交力系的平衡 35
3.1.1几何法 35
3.1.2解析法 36
3.2力偶系的平衡 38
3.3平面任意力系的平衡条件与平衡方程 39
3.4静定与超静定的概念 45
3.4.1静定问题 45
3.4.2超静定问题 46
3.5刚体系的平衡 46
3.6平面简单桁架 52
3.6.1概述 52
3.6.2平面简单桁架的内力计算方法 53
思考题 55
习题 56
4空间力系 61
4.1空间汇交力系的合成与平衡 61
4.1.1力在直角坐标系上的投影 61
4.1.2空间汇交力系的合成 61
4.1.3空间汇交力系的平衡 62
4.2力对点的矩 62
4.3力对轴的矩 63
4.3.1力对轴的矩的解析表达式 64
4.3.2力对点的矩与对轴的矩的关系 64
4.4空间力偶系的合成与平衡 65
4.4.1力偶矩矢的定义 66
4.4.2空间力偶系的合成 66
4.4.3空间力偶系的平衡 67
4.5空间任意力系向一点简化 68
4.6空间任意力系的平衡条件与平衡方程 71
4.7重心 72
4.7.1重心的概念及其坐标公式 72
4.7.2质心的概念及其坐标公式 76
4.7.3确定物体重心位置的方法 76
思考题 78
习题 79
5摩擦及考虑摩擦的平衡问题 82
5.1滑动摩擦 82
5.1.1静摩擦力与库仑摩擦定律 82
5.1.2动摩擦力与库仑摩擦定律 83
5.2摩擦角与自锁现象 84
5.3考虑摩擦的平衡分析 84
5.4滚动摩阻 86
思考题 89
习题 90
第二篇 运动学 95
6点的运动学 95
6.1描述点的运动的矢量法 95
6.1.1点的运动方程 95
6.1.2点的速度 95
6.1.3点的加速度 96
6.2描述点的运动的直角坐标法 96
6.2.1点的运动方程 96
6.2.2点的速度 97
6.2.3点的加速度 97
6.3描述点的运动的自然坐标法 99
6.3.1点的运动方程 99
6.3.2密切面和自然轴系 100
6.3.3点的速度 100
6.3.4点的加速度 101
思考题 103
习题 104
7刚体的基本运动 106
7.1刚体的平行移动 106
7.2刚体的定轴转动 107
7.2.1刚体定轴转动的运动方程、角速度与角加速度 107
7.2.2转动刚体上各点的速度与加速度 108
7.2.3.以矢积表示转动刚体上一点的速度与加速度 109
思考题 110
习题 111
8刚体的平面运动 113
8.1点的运动的相对性 113
8.1.1运动的合成和分解 113
8.1.2点的相对运动方程和绝对运动方程 114
8.2刚体平面运动的运动方程 115
8.2.1刚体平面运动的特征 115
8.2.2平面运动刚体的运动方程 116
8.2.3平面图形运动的分解 116
8.3求平面图形内各点速度的基点法和投影法 117
8.3.1基点法 117
8.3.2投影法 118
8.4求平面图形内各点速度的瞬心法 120
8.4.1瞬时速度中心 120
8.4.2速度瞬心法 120
8.4.3确定速度瞬心位置的方法 121
8.5平面图形内各点的加速度 122
思考题 126
习题 127
第三篇 动力学 133
9质点动力学 133
9.1质点运动微分方程 133
9.1.1动力学基本定律——牛顿三定律 133
9.1.2运动微分方程 134
9.2质点动力学的两类问题 134
思考题 138
习题 138
10动量定理与动量矩定理 140
10.1动量定理 140
10.1.1动量 140
10.1.2动量定理 142
10.1.3质心运动定理 145
10.1.4质心运动守恒定律 146
10.2动量矩定理 149
10.2.1质点动量矩定理 149
10.2.2质点系动量矩定理 150
10.2.3质点系相对于质心的动量矩定理 154
10.3转动惯量的计算 155
10.3.1简单形状物体的转动惯量计算 155
10.3.2回转半径 157
10.3.3平行轴定理 157
10.3.4求转动惯量的实验方法 158
10.4刚体平面运动微分方程 158
思考题 161
习题 162
11动能定理 165
11.1力的功 165
11.1.1功的定义 165
11.1.2几种常见力的功 166
11.1.3质点系内力的功 168
11.1.4约束反力的功 168
11.2动能 170
11.2.1质点的动能 170
11.2.2质点系的动能 170
11.3动能定理 171
11.3.1质点动能定理 171
11.3.2质点系动能定理 172
11.4动力学普遍定理综合应用 176
思考题 182
习题 182
12达朗伯原理 187
12.1质点的达朗伯原理 187
12.1.1质点惯性力的概念 187
12.1.2质点的达朗伯原理 187
12.2质点系的达朗伯原理 188
12.3刚体惯性力系的简化 189
12.3.1刚体做平动 189
12.3.2刚体做定轴转动 190
12.3.3刚体做平面运动 191
12.4达朗伯原理的应用 191
思考题 193
习题 193
13虚位移原理 197
13.1虚位移与虚功的概念 197
13.1.1虚位移 197
13.1.2虚功 200
13.2虚位移原理 200
13.2.1虚位移原理 200
13.2.2虚位移原理的应用 201
13.3以广义坐标表示的平衡条件 204
13.3.1自由度 204
13.3.2广义坐标和广义力 205
13.3.3以广义坐标表示的平衡条件 206
思考题 208
习题 209
14质点的振动 213
14.1质点的自由振动 213
14.1.1质点的自由振动微分方程及其解 213
14.1.2振幅、相位、周期和频率 214
14.1.3弹簧并、串联的等效刚度系数及固有频率 215
14.2质点的衰减振动 217
14.2.1质点的衰减振动微分方程及其解 217
14.2.2质点的衰减振动特性 219
14.3质点的强迫振动 220
14.3.1质点受简谐干扰力作用下的强迫振动微分方程及其解 220
14.3.2质点受简谐干扰力作用下的强迫振动响应特性 221
14.3.3减振与隔振的概念 223
思考题 223
习题 224
参考答案 226
参考文献 234