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绪论1

第一篇 静力学4

第1章 静力学公理和物体的受力分析4

1.1 刚体和力的概念4

1.1.1 刚体的概念4

1.1.2 力的概念5

1.2 静力学公理5

1.3 约束和约束力8

1.4 物体的受力分析和受力图12

小结19

思考题19

习题20

第2章 平面力系23

2.1 平面汇交力系23

2.1.1 平面汇交力系合成与平衡的几何法23

2.1.2 平面汇交力系合成与平衡的解析法25

2.2 平面力对点之矩及平面力偶理论28

2.2.1 力对点之距28

2.2.2 合力矩定理与力矩的解析表达式28

2.2.3 力偶与力偶矩30

2.2.4 平面力偶的等效定理30

2.2.5 平面力偶系的合成和平衡条件31

2.3 平面任意力系向作用面内一点简化32

2.3.1 力的平移定理32

2.3.2 平面任意力系向作用面内一点简化——主矢和主矩33

2.4 平面力系的平衡条件和平衡方程37

2.4.1 平面任意力系的平衡条件37

2.4.2 平面任意力系平衡方程的三种形式38

2.4.3 平面平行力系的平衡方程41

2.5 静定和超静定问题及物体系统的平衡42

2.6 平面静定桁架的内力计算47

2.6.1 桁架及其基本假设47

2.6.2 计算桁架内力的节点法47

2.6.3 计算桁架内力的截面法48

小结50

思考题51

习题55

第3章 空间力系67

3.1 空间汇交力系67

3.1.1 力在直角坐标轴上的投影67

3.1.2 空间汇交力系的合力68

3.1.3 空间汇交力系的平衡条件69

3.2 力对点的矩和力对轴的矩70

3.2.1 力对点的矩的矢量表示——力矩矢70

3.2.2 力对轴的矩71

3.2.3 力对点的矩与力对通过该点的轴的矩的关系73

3.3 空间力偶74

3.3.1 力偶矩以矢量表示及空间力偶等效条件74

3.3.2 空间力偶系的合成与平衡条件75

3.4 空间任意力系向一点的简化78

3.4.1 空间任意力系向一点的简化78

3.4.2 空间任意力系简化结果的讨论79

3.5 空间任意力系的平衡问题80

3.5.1 空间任意力系的平衡方程80

3.5.2 空间约束的类型举例81

3.5.3 空间力系平衡问题举例82

3.6 重心85

3.6.1 重心坐标公式85

3.6.2 确定物体重心的方法86

小结90

思考题92

习题92

第4章 摩擦99

4.1 滑动摩擦力、摩擦角与自锁现象99

4.1.1 滑动摩擦力99

4.1.2 摩擦角101

4.1.3 自锁现象102

4.2 考虑摩擦时物体的平衡问题103

4.3 滚动摩阻105

小结108

思考题108

习题109

第二篇 运动学114

第5章 点的运动学114

5.1 矢量法研究点的运动114

5.1.1 运动方程114

5.1.2 速度114

5.1.3 加速度115

5.2 直角坐标法研究点的运动115

5.3 自然法研究点的运动116

5.3.1 弧坐标117

5.3.2 自然轴系117

5.3.3 点的速度118

5.3.4 点的切向加速度和法向加速度118

小结123

思考题124

习题125

第6章 刚体的简单运动128

6.1 刚体的平行移动128

6.2 刚体的定轴转动129

6.3 定轴转动刚体内各点的速度和加速度131

6.4 定轴轮系的传动比133

6.4.1 齿轮传动134

6.4.2 带轮传动135

6.5 以矢量表示角速度和角加速度及以矢积表示点的速度和加速度136

小结138

思考题138

习题139

第7章 点的合成运动143

7.1 点的合成运动的基本概念143

7.2 点的速度合成定理146

7.3 牵连运动为平移时点的加速度合成定理148

7.4 牵连运动为转动时点的加速度合成定理150

小结156

思考题157

习题158

第8章 刚体的平面运动162

8.1 刚体平面运动的概述和运动分解162

8.2 平面图形内各点之间的速度关系164

8.2.1 基点法164

8.2.2 速度投影法166

8.2.3 速度瞬心法167

8.3 用基点法求平面图形内各点的加速度170

8.4 运动学综合应用举例173

小结179

思考题179

习题183

第三篇 动力学190

第9章 质点动力学的基本方程190

9.1 动力学的基本定律190

9.2 质点运动微分方程191

9.3 质点动力学的两类基本问题192

9.4 质点在非惯性参考系中的运动196

小结198

思考题198

习题199

第10章 动量定理202

10.1 动量与冲量202

10.1.1 质点的动量202

10.1.2 质点系的动量203

10.1.3 力的冲量203

10.2 动量定理203

10.2.1 质点的动量定理203

10.2.2 质点系的动量定理204

10.2.3 质点系的动量守恒定律207

10.3 质心运动定理209

10.3.1 质心209

10.3.2 质心运动定理210

10.3.3 质心运动守恒定律213

小结214

思考题215

习题216

第11章 动量矩定理221

11.1 质点和质点系的动量矩221

11.1.1 质点的动量矩221

11.1.2 质点系的动量矩222

11.2 动量矩定理223

11.2.1 质点的动量矩定理223

11.2.2 质点的动量矩守恒定律224

11.2.3 质点系的动量矩定理224

11.2.4 质点系的动量矩守恒定律225

11.3 刚体绕定轴转动微分方程227

11.4 刚体对轴的转动惯量229

11.4.1 刚体的转动惯量229

11.4.2 简单几何形状的均质刚体的转动惯量230

11.4.3 惯性半径231

11.4.4 平行轴定理232

11.5 质点系相对于质心的动量矩定理233

11.6 刚体的平面运动微分方程236

小结239

思考题240

习题241

第12章 动能定理250

12.1 力的功250

12.1.1 常力在直线运动中的功250

12.1.2 变力在曲线运动中的功250

12.1.3 几种常见力的功251

12.2 质点和质点系的动能255

12.2.1 质点的动能255

12.2.2 质点系的动能255

12.3 动能定理258

12.3.1 质点的动能定理258

12.3.2 质点系的动能定理258

12.4 功率、功率方程与机械效率266

12.4.1 功率266

12.4.2 功率方程266

12.4.3 机械效率267

12.5 势力场、势能与机械能守恒定律267

12.5.1 势力场267

12.5.2 势能267

12.5.3 机械能守恒定律269

12.6 动力学普遍定理的特点及综合应用272

12.6.1 动力学普遍定理的特点272

12.6.2 动力学普遍定理的综合应用272

小结279

思考题281

习题283

综合问题习题287

第13章 达朗贝尔原理289

13.1 惯性力与达朗贝尔原理289

13.1.1 惯性力289

13.1.2 质点的达朗贝尔原理290

13.1.3 质点系的达朗贝尔原理291

13.2 刚体惯性力系的简化295

13.2.1 刚体做平移时惯性力系的简化295

13.2.2 刚体绕定轴转动（转轴垂直于质量对称平面）时惯性力系的简化295

13.2.3 刚体做平面运动（平行于质量对称面）时惯性力系的简化297

13.3 绕定轴转动刚体的轴承动约束力305

小结307

思考题308

习题309

第14章 虚位移原理313

14.1 约束和约束方程313

14.1.1 位置约束和速度约束313

14.1.2 定常约束和非定常约束314

14.1.3 双向约束和单向约束314

14.1.4 完整约束和非完整约束315

14.2 虚位移、虚功和理想约束315

14.2.1 虚位移315

14.2.2 虚功316

14.2.3 理想约束举例316

14.3 虚位移原理317

小结323

思考题324

习题325

第15章 拉格朗日方程328

15.1 自由度和广义坐标328

15.1.1 自由度328

15.1.2 广义坐标329

15.2 以广义坐标表示的质点系平衡条件330

15.3 动力学普遍方程336

15.4 拉格朗日方程337

15.4.1 第一类拉格朗日方程337

15.4.2 第二类拉格朗日方程339

15.5 拉格朗日方程的初积分343

15.5.1 能量积分343

15.5.2 循环积分344

小结346

思考题347

习题348

习题参考答案352

参考文献366