本書結(jié)合教育部新工科創(chuàng)新人才培養(yǎng)理念，按理論力學(xué)課程教學(xué)基本要求(多學(xué)時)和各高校中長學(xué)時實際執(zhí)行教學(xué)大綱綜合編寫。編寫中收集了國內(nèi)多所院校多年來理論力學(xué)教學(xué)改革的共識，適當(dāng)提高了理論講述起點，精簡了學(xué)時，加強了基本概念、基本理論和基本方法的講述。在講述中采用了由淺入深、由簡單到復(fù)雜、由特殊到一般、由質(zhì)點到質(zhì)點系、由矢量到代數(shù)量循序漸進的次序。選編了有關(guān)“理論力學(xué)試題庫”中部分優(yōu)秀試題作為本書的習(xí)題和思考題，各章后均設(shè)有本章小結(jié)，習(xí)題附有答案，方便讀者自學(xué)、歸納、總結(jié)和復(fù)習(xí)�！禕R》 本書利用現(xiàn)代教育技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)，將全書平面圖形和對應(yīng)知識點以及重點難點制作成300多個精美動畫，通過二維碼技術(shù)在書中關(guān)聯(lián)相關(guān)數(shù)字化資源，幫助讀者建立生動形象的力學(xué)概念，更直觀地理解力學(xué)分析過程，從而培養(yǎng)工科學(xué)生完備的力學(xué)思維模式。
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目錄
緒論1
第1篇 靜力學(xué)
第1章 靜力學(xué)公理與物體的受力分析 5
1.1 靜力學(xué)的基本概念 5
1.2 靜力學(xué)公理 6
1.3 約束與約束反力 8
1.4 物體的受力分析與受力圖 11
本章小結(jié) 14
思考題 14
習(xí)題 16
第2章 平面特殊力系 19
2.1 平面匯交力系合成和平衡的幾何法 19
2.1.1 平面匯交力系合成的幾何法 20
2.1.2 平面匯交力系平衡的幾何條件 21
2.2 平面匯交力系合成和平衡的解析法 22
2.2.1 力在坐標(biāo)軸上的投影 22
2.2.2 合力投影定理 23
2.2.3 平面匯交力系合成和平衡的解析法 24
2.3 力對點的矩與合力矩定理 27
2.3.1 力對點的矩 27
2.3.2 合力矩定理 28
2.4 平面力偶理論 29
2.4.1 兩個平行力的合成 29
2.4.2 力偶及其性質(zhì) 30
2.4.3 平面力偶系的合成及平衡條件 32
2.5 平面平行力系的合成與平衡 34
2.5.1 平面平行力系的合成 34
2.5.2 平面平行力系的平衡條件 35
本章小結(jié) 37
思考題 38
習(xí)題 40
第3章 平面一般力系 45
3.1 力線平移定理 45
3.2 平面一般力系同一點的簡化 46
3.3 平面一般力系的簡化結(jié)果與合力矩定理 48
3.4 平面一般力系的平衡條件與平衡方程 50
3.5 物體系統(tǒng)的平衡 54
3.6 靜定與靜不定問題的概念 60
3.7 平面簡單桁架的內(nèi)力分析 61
本章小結(jié) 65
思考題 66
習(xí)題 68
第4章 摩擦 74
4.1 滑動摩擦 74
4.2 摩擦角和自鎖 76
4.3 考慮摩擦?xí)r的平衡問題 77
4.4 滾動摩阻的概念 81
本章小結(jié) 83
思考題 83
習(xí)題 84
第5章 空間力系 89
5.1 空間匯交力系 89
5.1.1 力在直角坐標(biāo)軸上的投影與分解 89
5.1.2 空間匯交力系的合成 90
5.1.3 空間匯交力系的平衡 91
5.2 空間力偶系 92
5.3 力對軸的矩與力對點的矩 94
5.4 空間一般力系向一點的簡化 97
5.5 空間一般力系簡化結(jié)果的討論 99
5.6 空間一般力系的平衡方程及應(yīng)用 100
5.6.1 空間一般力系的平衡方程 100
5.6.2 空間約束類型 101
5.6.3 空間力系平衡問題舉侈 102
5.7 平行力系的中心和物體的重心 106
5.7.1 平行力系的中心 106
5.7.2 重心的坐標(biāo)公式 107
5.7.3 確定重心的方法 108
本章小結(jié) 110
思考題 112
習(xí)題 113
第2篇 運動學(xué)
第6章 點的運動學(xué) 121
6.1 點的運動矢量分析方法 121
6.2 點的運動的直角坐標(biāo)法 122
6.3 點的運動的自然坐標(biāo)法 126
6.3.1 弧坐標(biāo)與自然軸系 127
6.3.2 點的速度 127
6.3.3 點的加速度 128
本章小結(jié) 131
思考題 132
習(xí)題 133
第7章 剛體的基本運動 136
7.1 剛體的平行移動 136
7.2 剛體的定軸轉(zhuǎn)動 137
7.3 定軸轉(zhuǎn)動剛體內(nèi)各點的速度和加速度 139
7.4 繞定軸轉(zhuǎn)動剛體的傳動問題 141
7.4.1 齒輪傳動 141
7.4.2 皮帶輪傳動 142
7.5 角速度和角加速度的矢量表示與點的速度和加速度的矢積表示 143
本章小結(jié) 145
思考題 146
習(xí)題 147
第8章 點的合成運動 150
8.1 慮的合成運動的概念 150
8.2 點的速度合成定理 152
8.3 牽連運動為平動時點的加速度合成定理 155
8.4 牽連運動為轉(zhuǎn)動時點的加速度合成定理 159
本章小結(jié) 163
思考題 163
習(xí)題 164
第9章 剛體的平面運動 170
9.1 剛體平面運動的概述 170
9.2 平面運動的分解與剛體的平面運動方程 171
9.3 平面圖形內(nèi)各點的速度 172
9.3.1 基點法（合成法） 172
9.3.2 速度投影法 172
9.3.3 瞬時速度中心法（速度瞬心法） 175
9.4 平面圖形內(nèi)各點的加速度 180
9.4.1 基點法（合成法） 180
9.4.2 投影法 184
9.4.3 瞬心法 185
本章小結(jié) 186
思考題 187
習(xí)題 189
第10章 剛體的一般運動 196
10.1 剛體的合成運動 196
10.1.1 剛體繞平行軸轉(zhuǎn)動的合成 196
10.1.2 剛體繞相交軸轉(zhuǎn)動的合成 200
10.1.3 剛體平動與轉(zhuǎn)動的合成 202
10.2 剛體的定點運動 203
10.2.1 運動方程 203
10.2.2 位移定理（歐拉定理） 204
10.2.3 貓述剛體運動的幾何量 205
10.2.4 描述剛體內(nèi)任一點運動的幾何量 206
10.3 剛體的一般運動 208
10.3.1 運動方程 208
10.3.2 速度 209
10.3.3 加速度 209
10.3.4 牽連運動為一般運動時點的加速度合成定理 209
本章小結(jié) 211
思考題 212
習(xí)題 213
第3篇 動力學(xué)
第11章 質(zhì)點運動微分方程218
11.1 質(zhì)點運動微分方程形式 218
11.2 質(zhì)點動力學(xué)兩類問題 219
本章小結(jié) 228
思考題 228
習(xí)題 229
第12章 動量定理 232
12.1 質(zhì)點系的質(zhì)心與內(nèi)力和外力 232
12.2 動量與沖量 233
12.2.1 動量 233
12.2.2 沖量 235
12.3 動量定理 236
12.3.1 質(zhì)點的動量定理 236
12.3.2 質(zhì)點系的動量定理 237
12.4 質(zhì)心運動定理 240
本章小結(jié) 244
思考題 245
習(xí)題 246
第13章 動量矩定理 250
13.1 剛體對軸的轉(zhuǎn)動慣量 250
13.1.1 具有規(guī)則幾何形狀的均勻剛體 251
13.1.2 回轉(zhuǎn)半徑 252
13.1.3 平行移軸定理 252
13.1.4 計算轉(zhuǎn)動慣量的組合法 254
13.2 質(zhì)點和質(zhì)點系的動量矩 255
13.2.1 質(zhì)點的動量矩 255
13.2.2 質(zhì)點系的動量矩 256
13.3 動量矩定理 257
13.3.1 質(zhì)點的動量矩定理 257
13.3.2 質(zhì)點系的動量矩定理 259
13.4 剛體定軸轉(zhuǎn)動微分方程 261
13.5 履點系相對于質(zhì)心的動量矩定理與剛體平面運動微分方程 263
本章小結(jié) 268
思考題 269
習(xí)題 270
第14章 動能定理 274
14.1 力的功與功率 274
14.1.1 力的功 274
14.1.2 功率 280
14.2 動能 281
14.3 動能定理 284
14.3.1 質(zhì)點的動能定理 284
14.3.2 質(zhì)點系的動能定理 285
14.3.3 功率方程 288
14.3.4 機械效率 288
14.4 勢能與機械能守恒定律 290
14.4.1 勢力場 290
14.4.2 勢能 290
14.4.3 有勢力的功 292
14.4.4 機械能守恒定律 292
14.5 動力學(xué)普遍定理及其綜合應(yīng)用 294
本章小結(jié) 300
思考題 301
習(xí)題 302
第15章 達朗貝爾原理 309
15.1 慣性力與質(zhì)點的達朗貝爾原理 309
15.1.1 慣性力 309
15.1.2 質(zhì)點的達朗貝爾原理 310
15.2 質(zhì)點系的達朗貝爾原理 312
15.3 剛體慣性力系的簡化 314
15.3.1 剛體做平動時的簡化 314
15.3.2 走軸轉(zhuǎn)動剛體的簡化 315
15.3.3 剛體做平面運動時的簡化 317
15.4 定軸轉(zhuǎn)動剛體的軸承動反力 320
本章小結(jié) 323
思考題 324
習(xí)題 325
第16章 虛位移原理 330
16.1 約束及其分類 330
16.2 虛位移和虛功 332
16.3 廣義坐標(biāo)與自由度 334
16.4 理想約束 337
16.5 虛位移原理 338
16.6 廣義力及廣義坐標(biāo)下的質(zhì)點系的平衡條件 343
本章小結(jié) 348
思考題 349
習(xí)題 350
第17章 拉格朗日方程 353
17.1 動力學(xué)普遍方程 353
17.2 拉格朗日第二類方程 355
17.3 拉格朗日第二類方程的積分 361
17.3.1 能量積分 361
17.3.2 循環(huán)積分 363
本章小結(jié) 365
思考題 366
習(xí)題 366
第18章 機械振動基礎(chǔ) 370
18.1 單自由度系統(tǒng)無阻尼自由振動 370
18.1.1 自由振動的概念 370
18.1.2 單自由度系統(tǒng)無阻尼自由振動微分方程及其解 371
18.1.3 自由振動的特點 372
18.1.4 各種類型的單自由度振動系統(tǒng) 373
18.2 求系統(tǒng)固有頻率的方法 378
18.3 單自由度系統(tǒng)的有阻尼自由振動 381
18.3.1 阻尼的概念 381
18.3.2 有阻尼自由振動微分方程及其解 381
18.4 單自由度系統(tǒng)的無阻尼強迫振動 386
18.4.1 無阻尼強迫振動微分方程及其解 386
18.4.2 強迫振動的主要特性 387
18.5 單自由度系統(tǒng)的有阻尼強迫振動 390
18.5.1 有阻尼強迫振動微分方程及其解 390
18.5.2 阻尼對強迫振動的影響 392
18.6 臨界轉(zhuǎn)速與隔振 394
18.6.1 轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速 394
18.6.2 隔振 396
18.7 兩個自由度系統(tǒng)無阻尼自由振動 398
18.7.1 自由振動微分方程 399
18.7.2 主振動與主振型 400
18.8 兩個自由度系統(tǒng)無阻尼強迫振動 405
18.8.1 振動微分方程 405
18.8.2 振幅與激振力頻率間關(guān)系 405
本章小結(jié) 408
思考題 409
習(xí)題 410
第19章 碰撞 417
19.1 碰撞現(xiàn)象及其基本特征與碰撞力 417
19.2 用于碰撞過程的基本定理 418
19.3 質(zhì)點對固定面的碰撞與恢復(fù)系數(shù) 419
19.4 兩物體的對心正碰撞與動能損失 420
19.4.1 正碰撞結(jié)束時兩質(zhì)心的速度 421
19.4.2 正碰撞過程中的動能損失 421
19.5 碰撞沖量對繞定軸轉(zhuǎn)動剛體的作用與撞擊中心 423
本章小結(jié) 426
思考題 426
習(xí)題 426
習(xí)題參考答案 429
參考文獻 440
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