本书根据高等院校理论力学教学基本要求, 结合相关专业特点和需要编写而成。全书内容包括静力学、运动学和动力学三篇。其中静力学包括静力学公理和受力分析、平面力系、摩擦、空间力系; 运动学包括点的运动学、刚体的基本运动、点的合成运动、刚体的平面运动; 动力学包括质点动力学的基本方程、动量定理、动量矩定量、动能定理、达朗贝尔原理和虚位移原理。
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目录
前言
主要符号表
绪论 1
0.1 理论力学概述 1
0.2 理论力学发展简史 1
0.3 理论力学研究对象与内容 3
0.4 理论力学基本概念和学习方法 3
0.5 理论力学学习目的 4
第一篇 静力学
第1章 静力学公理和受力分析 6
1.1 刚体和力的概念 6
1.1.1 刚体的概念 6
1.1.2 力的概念 6
1.1.3 平衡的概念 7
1.1.4 总结 7
1.2 静力学公理 8
1.3 约束和约束反力 10
1.3.1 柔性体约束 11
1.3.2 具有光滑接触表面的约束 11
1.3.3 光滑铰链约束 12
1.3.4 滚动支座 13
1.3.5 球铰支座 13
1.4 物体的受力分析和受力图 14
小结 18
思考题 19
习题 20
第2章 平面力系 23
2.1 平面汇交力系的合成与平衡的几何法 23
2.1.1 平面汇交力系的合成的几何法 23
2.1.2 平面汇交力系平衡的几何条件 24
2.2 平面汇交力系合成与平衡的解析法 25
2.2.1 力在坐标轴上的投影 25
2.2.2 平面汇交力系合成的解析法 26
2.2.3 平面汇交力系的平衡方程 27
2.3 平面力偶系的合成与平衡 30
2.3.1 力对点之矩 30
2.3.2 合力矩定理 30
2.3.3 力偶与力偶矩 31
2.3.4 同平面内力偶的等效定理 32
2.3.5 平面力偶系的合成和平衡条件 33
2.3.6 力矩与合力矩的解析表达式 36
2.4 平面任意力系向作用面内任一点的简化 36
2.4.1 力的平移定理 36
2.4.2 平面任意力系向作用面内一点简化,主矢和主矩 37
2.4.3 平面任意力系的简化结果分析 39
2.5 平面任意力系的平衡条件和平衡方程 41
2.6 平面平行力系的平衡方程 43
2.7 静定和超静定问题 44
2.8 刚体系统的平衡 45
2.9 平面简单桁架的内力计算 50
2.9.1 平面桁架 50
2.9.2 平面桁架零内力杆(零杆)的判别 52
小结 53
思考题 56
习题 56
第3章 摩擦 63
3.1 滑动摩擦 63
3.1.1 静滑动摩擦定律 63
3.1.2 动滑动摩擦定律 65
3.2 考虑摩擦时物体的平衡问题 65
3.3 摩擦角和自锁现象 67
3.3.1 摩擦角 67
3.3.2 自锁现象 68
3.4 滚动摩阻 69
小结 71
思考题 71
习题 72
第4章 空间力系 74
4.1 空间力系的基本量 74
4.1.1 力在空间直角坐标轴上的投影 74
4.1.2 力对点之矩矢 75
4.1.3 力对轴之矩 76
4.1.4 力对点之矩与力对轴之矩的关系 78
4.1.5 合力矩定理 78
4.1.6 空间力偶 78
4.2 空间任意力系的简化 79
4.2.1 空间任意力系向任一点的简化 79
4.2.2 空间任意力系的简化结果分析 80
4.3 空间任意力系的平衡条件和平衡方程 83
4.4 重心 86
4.4.1 重心的概念及其坐标公式 86
4.4.2 确定物体重心的方法 87
小结 90
思考题 93
习题 93
第二篇 运动学
第五章 点的运动学 98
5.1 点的运动的矢量法 98
5.1.1 运动方程 98
5.1.2 速度 98
5.1.3 加速度 99
5.2 点的运动的直角坐标法 100
5.2.1 运动方程 100
5.2.2 速度 100
5.2.3 加速度 101
5.3 点的运动的自然法 104
5.3.1 运动方程 104
5.3.2 自然轴系 105
5.3.3 速度 106
5.3.4 加速度 107
？5.4 点的运动的极坐标法 113
小结 116
思考题 116
习题 117
第六章 刚体的基本运动 121
6.1 刚体的平行移动 121
6.2 刚体的定轴转动 123
6.2.1 转动方程 123
6.2.2 角速度 123
6.2.3 角加速度 124
6.3 转动刚体上各点的速度和加速度 125
6.3.1 转动刚体上各点的速度 125
6.3.2 转动刚体上各点的加速度 125
6.4 定轴轮系的传动比 127
6.4.1 齿轮传动 127
6.4.2 皮带轮传动 128
6.5 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 128
6.5.1 角速度矢量和角加速度矢量 128
6.5.2 矢量表示一点的速度与加速度 129
6.5.3 泊桑公式 130
小结 131
思考题 132
习题 132
第七章 点的合成运动 136
7.1 相对运动、牵连运动和绝对运动 136
7.2 点的速度合成 139
7.2.1 绝对速度、相对速度和牵连速度 139
7.2.2 速度合成定理 140
7.3 牵连运动为平移时点的加速度合成 143
7.3.1 绝对加速度、相对加速度和牵连加速度 143
7.3.2 牵连运动为平移时点的加速度合成定理 143
7.4 牵连运动为定轴转动时点的加速度合成 147
小结 153
思考题 154
习题 154
第八章 刚体的平面运动 159
8.1 平面运动的概述和运动分解 159
8.1.1 刚体平面运动的特征 159
8.1.2 刚体平面运动的运动方程 160
8.1.3 刚体平面运动可分解为平移和转动 160
8.2 平面图形内各点的速度,速度投影定理 162
8.2.1 基点法 162
8.2.2 速度投影定理 162
8.3 求平面图形内各点速度的瞬心法 167
8.3.1 瞬时速度中心 167
8.3.2 速度瞬心法 167
8.3.3 速度瞬心位置的确定 168
8.4 基点法求平面图形内各点的加速度 170
8.5 运动学综合应用举例 175
小结 182
思考题 183
习题 184
第三篇 动力学
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 质点的运动微分方程 191
小结 195
思考题 195
习题 196
第10章 动量定理 198
10.1 质点的动量定理 198
10.1.1 动量 198
10.1.2 冲量 198
10.1.3 动量定理 199
10.1.4 动量守恒 199
10.2 质点系的动量定理 200
10.2.1 质点系的动量 200
10.2.2 质点系的动量定理 201
10.2.3 质点系的动量守恒 204
10.3 质心运动定理 205
10.3.1 质心 205
10.3.2 质心运动定理 206
10.3.3 质心运动守恒 208
小结 209
思考题 210
习题 210
第11章 动量矩定理 214
11.1 质点的动量矩定理 214
11.1.1 质点的动量矩 214
11.1.2 质点的动量矩定理 214
11.1.3 质点的动量矩守恒 215
11.2 质点系的动量矩定理 216
11.2.1 质点系的动量矩 216
11.2.2 质点系的动量矩定理 217
11.2.3 质点系的动量矩守恒 217
11.3 刚体的定轴转动微分方程 220
11.4 刚体对轴的转动惯量 223
11.4.1 转动惯量的计算 223
11.4.2 回转半径(或惯性半径) 225
11.4.3 转动惯量的平行轴定理 225
11.5 质点系相对于质心的动量矩定理 227
11.6 刚体的平面运动微分方程 229
小结 232
思考题 232
习题 233
第12章 动能定理 238
12.1 力的功 238
12.2 质点和质点系的动能 242
12.2.1 质点的动能 242
12.2.2 质点系的动能 242
12.2.3 平移刚体的动能 243
12.2.4 定轴转动刚体的动能 243
12.2.5 平面运动刚体的动能 243
12.3 动能定理 243
12.3.1 质点系的动能定理 243
12.3.2 理想约束及内力做功 244
12.4 功率、功率方程和机械效率 249
12.4.1 功率 249
12.4.2 功率方程 249
12.4.3 机械效率 250
12.5 势力场、势能和机械能守恒定律 252
12.5.1 势力场和势能 252
？12.5.2 势能函数和势函数(或力函数) 253
12.5.3 机械能守恒定律 254
12.6 普遍定理的综合应用举例 257
小结 261
思考题 262
习题 263
第13章 达朗贝尔原理(动静法) 271
13.1 惯性力,质点的达朗贝尔原理 271
13.2 质点系的达朗贝尔原理 272
13.3 刚体惯性力系的简化 274
13.3.1 一般质点系的惯性力系简化 274
13.3.2 常见运动刚体的惯性力系简化 275
？13.4 绕定轴转动刚体的轴承动约束力 280
小结 283
思考题 284
习题 285
第14章 虚位移原理 289
14.1 约束、虚位移和虚功 289
14.1.1 约束及其分类 289
14.1.2 虚位移 290
14.1.3 虚功 291
14.1.4 理想约束 291
14.2 虚位移原理 291
小结 297
思考题 297
习题 299
参考文献 302
习题参考答案 303
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