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绪论1

第一篇 静力学部分3

第1章 静力学公理及物体的受力分析5

1.1 静力学的基本概念7

1.1.1 刚体8

1.1.2 力8

1.2 静力学公理8

1.3 约束与约束反力10

1.3.1 柔性体约束11

1.3.2 光滑接触面约束12

1.3.3 光滑铰链约束12

1.4 物体受力分析和受力图15

小结18

习题19

第2章 平面汇交力系与平面力偶系24

2.1 平面汇交力系合成与平衡的几何法26

2.1.1 平面汇交力系合成的几何法和力多边形法则26

2.1.2 平面汇交力系平衡的几何条件27

2.2 平面汇交力系合成与平衡的解析法29

2.2.1 力在轴上的投影29

2.2.2 力在平面直角坐标系中的投影与分解29

2.2.3 平面汇交力系合成的解析法30

2.2.4 平面汇交力系平衡的解析条件31

2.3 平面力矩33

2.4 平面力偶系34

2.4.1 力偶的概念34

2.4.2 力偶的性质34

2.4.3 平面力偶系的合成35

2.4.4 平面力偶系的平衡36

小结37

习题37

第3章 平面任意力系43

3.1 力线平移定理45

3.2 平面任意力系的简化46

3.2.1 主矢与主矩46

3.2.2 平面任意力系的简化结果分析48

3.2.3 平面任意力系合力矩定理48

3.3 平面任意力系的平衡条件和平衡方程49

3.4 物体系统的平衡静定和静不定问题51

3.5 平面桁架55

3.5.1 桁架的基本概念55

3.5.2 桁架内力的计算56

小结58

习题59

第4章 空间力系65

4.1 空间汇交力系66

4.1.1 力在直角坐标轴上的投影66

4.1.2 空间汇交力系的合成67

4.1.3 空间汇交力系的平衡条件68

4.2 力对点之矩和力对轴之矩68

4.2.1 力对点之矩68

4.2.2 力对轴之矩69

4.2.3 力对点之矩和力对过该点的轴之矩间的关系70

4.2.4 空间汇交力系合力矩定理70

4.3 空间力偶71

4.3.1 力偶矩以矢量表示——力偶矩矢71

4.3.2 空间力偶系的合成与平衡条件71

4.4 空间任意力系向一点简化——主矢和主矩73

4.4.1 空间任意力系向一点简化73

4.4.2 空间任意力系的简化结果分析73

4.5 空间任意力系平衡方程74

4.6 平行力系的中心与重心77

4.6.1 平行力系的中心77

4.6.2 重心78

4.6.3 确定物体重心的方法79

小结81

习题81

第5章 摩擦87

5.1 摩擦及其分类89

5.1.1 摩擦现象89

5.1.2 摩擦分类89

5.2 滑动摩擦90

5.2.1 静滑动摩擦力及最大滑动摩擦力90

5.2.2 动滑动摩擦力91

5.3 摩擦角和自锁现象91

5.3.1 摩擦角概述91

5.3.2 自锁现象92

5.4 考虑摩擦时物体的平衡问题92

5.5 滚动摩阻的概念97

小结99

习题99

第二篇 运动学部分107

第6章 运动学基础109

6.1 运动学的基本概念110

6.2 点的运动学112

6.2.1 点的运动矢量表示法112

6.2.2 点的运动直角坐标表示法113

6.2.3 点的运动自然坐标表示法115

6.3 刚体的平动120

6.3.1 刚体的平动定义120

6.3.2 刚体平动的运动特征120

6.4 刚体绕定轴的转动122

6.4.1 定轴转动刚体的转动方程、角速度和角加速度122

6.4.2 定轴转动刚体内各点的速度和加速度124

6.4.3 角速度及角加速度的矢量表示，以矢积表示点的速度和加速度127

小结129

习题130

第7章 点的合成运动140

7.1 点的合成运动的基本概念142

7.1.1 绝对运动、相对运动和牵连运动142

7.1.2 三种速度及加速度的概念143

7.1.3 合成运动的解析关系143

7.2 点的速度合成定理144

7.3 牵连运动为平动时点的加速度合成定理146

7.4 牵连运动为转动时点的加速度合成定理148

小结153

习题154

第8章 刚体平面运动概述和运动分解160

8.1 平面运动概述162

8.1.1 刚体平面运动的特征162

8.1.2 刚体平面运动的简化162

8.1.3 刚体平面运动方程162

8.1.4 平面运动的分解163

8.2 用基点法求平面图形内各点的速度164

8.2.1 用基点法求平面图形内一点的速度164

8.2.2 速度投影定理165

8.3 用瞬心法求平面图形内各点的速度165

8.3.1 平面图形上速度瞬心165

8.3.2 平面图形上速度瞬心的求法166

8.4 用基点法求平面图形内各点的加速度168

8.5 运动学综合应用举例171

小结175

习题175

第三篇 运动力学部分183

第9章 质点动力学基本方程185

9.1 动力学的任务187

9.2 动力学的基本定律187

9.3 质点运动微分方程189

9.3.1 质点运动微分方程的三种表示法189

9.3.2 质点动力学的两类基本问题189

小结193

习题194

第10章 动量定理198

10.1 动量与冲量199

10.1.1 动量200

10.1.2 力的冲量201

10.2 质点和质点系的动量定理202

10.2.1 质点的动量定理202

10.2.2 质点系的动量定理202

10.2.3 质点系动量守恒定律203

10.3 质心运动定理207

10.3.1 质点系的质心运动定理207

10.3.2 质心运动守恒定律208

小结210

习题211

第11章 动量矩定理216

11.1 质点和质点系的动量矩217

11.1.1 质点的动量矩218

11.1.2 质点系的动量矩218

11.1.3 刚体绕定轴转动时对转轴的动量矩218

11.1.4 常见物体的转动惯量219

11.1.5 回转半径220

11.1.6 平行移轴公式220

11.2 质点和质点系的动量矩定理221

11.2.1 质点的动量矩定理221

11.2.2 质点系的动量矩定理221

11.2.3 动量矩守恒定律222

11.3 刚体绕定轴转动的微分方程224

11.4 质点系相对于质心的动量矩定理225

11.5 刚体平面运动微分方程226

小结230

习题231

第12章 动能定理239

12.1 力的功241

12.1.1 常力的功241

12.1.2 变力的功241

12.1.3 常见力的功242

12.2 质点和质点系的动能244

12.2.1 质点的动能244

12.2.2 质点系的动能244

12.3 质点和质点系的动能定理246

12.3.1 质点的动能定理246

12.3.2 质点系的动能定理246

12.3.3 理想约束及内力的功247

12.4 功率、功率方程及机械效率250

12.4.1 功率250

12.4.2 功率方程251

12.4.3 机械效率251

12.5 势力场、位能及机械能守恒定律251

12.5.1 势力场251

12.5.2 位能251

12.5.3 机械能守恒定律252

12.6 动力学普遍定理的综合应用253

小结256

习题257

第13章 达朗贝尔原理263

13.1 惯性力与质点的达朗贝尔原理264

13.1.1 惯性力的概念265

13.1.2 质点的达朗贝尔原理266

13.2 质点系的达朗贝尔原理267

13.3 刚体惯性力系的简化268

13.3.1 刚体作平动269

13.3.2 刚体作定轴转动269

13.3.3 刚体作平面运动271

小结274

习题274

第14章 虚位移原理280

14.1 约束质点系自由度和广义坐标281

14.1.1 约束及其分类281

14.1.2 质点系的自由度和广义坐标283

14.2 虚位移、虚功及理想约束283

14.2.1 虚位移283

14.2.2 虚功284

14.2.3 理想约束284

14.3 质点系的虚位移原理284

14.4 用虚位移原理求约束反力287

小结290

习题290

参考文献294