《理論力學》2013版圖書

緒論1

第一篇靜力學

靜力學引言4

第1章靜力學公理和物體的受力分析6

1.1靜力學基本概念6

1.1.1剛體的概念6

1.1.2力的概念6

1.2靜力學公理7

1.3約束和約束力物體的受力分析9

1.3.1約束和約束力9

1.3.2物體的受力分析和受力圖12

本章小結16

思考題16

習題A17

習題B18

第2章平面匯交力系與平面力偶系20

2.1平面匯交力系合成與平衡的幾何法20

2.1.1平面匯交力系合成的幾何法力多邊形法則20

2.1.2平面匯交力系平衡的幾何條件21

2.2平面匯交力系合成與平衡的解析法22

2.2.1力的投影22

2.2.2力的分解23

2.3平面力對點之矩的概念及其計算26

2.3.1力對點的矩26

2.3.2平面匯交力系的合力矩定理26

2.4平面力偶理論28

2.4.1力偶與力偶矩28

2.4.2同平面內(nèi)力偶的等效定理29

2.4.3平面力偶系的合成與平衡條件30

本章小結32

思考題34

習題A36

習題B38

第3章平面一般力系41

3.1平面一般力系的簡化主矢和主矩41

3.1.1力向一點的平移定理41

3.1.2平面一般力系向作用面內(nèi)一點的簡化主矢和主矩42

3.1.3平面一般力系簡化結果的分析 44

3.2平面一般力系的平衡條件和平衡方程46

3.3物體系統(tǒng)的平衡靜定和靜不定問題49

3.4平面桁架及其內(nèi)力計算53

3.5摩擦問題56

3.5.1滑動摩擦56

3.5.2摩擦角與自鎖現(xiàn)象57

3.5.3滾動摩阻58

3.5.4考慮摩擦時物體的平衡問題59

本章小結62

思考題63

習題A64

習題B68

第4章空間一般力系71

4.1空間匯交力系71

4.1.1力在直角坐標軸上的投影71

4.1.2空間匯交力系的合成與平衡條件72

4.2力對點的矩與力對軸的矩73

4.2.1力對點的矩以矢量表示73

4.2.2力對軸的矩74

4.2.3力對點的矩與力對過該點的軸的矩的關系74

4.3空間力偶76

4.3.1力偶矩以矢量表示76

4.3.2空間力偶的等效定理77

4.3.3空間力偶系的合成與平衡條件77

4.4空間一般力系向一點的簡化主矢和主矩79

4.4.1空間一般力系向一點的簡化79

4.4.2空間一般力系的簡化結果分析79

4.5空間一般力系的平衡方程及舉例81

4.5.1空間一般力系的平衡方程81

4.5.2空間約束的類型舉例82

4.5.3空間力系平衡問題舉例83

4.6重心85

4.6.1重心的概念85

4.6.2物體的重心坐標公式85

本章小結88

思考題90

習題A90

習題B92

第二篇運動學

運動學引言94

第5章點的運動學95

5.1點的運動的矢徑法95

5.1.1點的運動方程95

5.1.2點的速度95

5.1.3點的加速度96

5.2點的運動的直角坐標法97

5.2.1點的運動方程97

5.2.2點的速度在直角坐標軸上的投影97

5.2.3點的加速度在直角坐標軸上的投影98

5.3點的運動的自然法103

5.3.1點的運動方程103

5.3.2自然坐標軸系103

5.3.3點的速度在自然坐標軸上的投影104

5.3.4點的加速度在自然坐標軸上的投影105

本章小結110

思考題111

習題A112

習題B113

第6章剛體的基本運動115

6.1剛體的平行移動115

6.2剛體的定軸轉動116

6.2.1轉動方程116

6.2.2角速度117

6.2.3角加速度117

6.3定軸轉動剛體內(nèi)各點的速度和加速度118

6.4輪系的傳動比120

6.4.1齒輪傳動121

6.4.2帶輪傳動121

6.5以矢量表示角速度和角加速度以矢積表示點的速度和加速度123

本章小結126

思考題127

習題A128

習題B129

第7章點的合成運動131

7.1絕對運動相對運動牽連運動131

7.2點的速度合成定理134

7.3牽連運動為平動時點的加速度合成定理137

7.4牽連運動為轉動時點的加速度合成定理141

7.4.1特例的證明141

7.4.2矢量的絕對導數(shù)和相對導數(shù)143

7.4.3用矢量分析法證明牽連運動為轉動時點的加速度合成定理144

本章小結149

思考題150

習題A150

習題B153

第8章剛體的平面運動156

8.1剛體平面運動的概述和運動簡化156

8.2平面圖形的運動方程及運動分解157

8.3平面圖形內(nèi)各點的速度分析158

8.3.1求平面圖形內(nèi)各點速度的基點法158

8.3.2求平面圖形內(nèi)各點速度的瞬心法161

8.4平面圖形內(nèi)各點的加速度分析166

8.5運動學綜合應用舉例169

本章小結173

思考題174

習題A175

習題B178

第三篇動力學

動力學引言181

第9章質(zhì)點動力學的基本方程182

9.1動力學基本定律182

9.2質(zhì)點的運動微分方程183

9.2.1質(zhì)點運動微分方程在直角坐標軸上的投影184

9.2.2質(zhì)點運動微分方程在自然坐標軸上的投影184

9.2.3質(zhì)點動力學的兩類問題184

*9.3質(zhì)點相對運動動力學的基本方程189

本章小結193

思考題193

習題A194

習題B195

第10章動量定理197

10.1動量與沖量197

10.1.1動量197

10.1.2沖量199

10.2質(zhì)點系的動量定理199

10.2.1質(zhì)點系的動量定理199

10.2.2質(zhì)點系動量守恒定律201

10.3質(zhì)心運動定理206

10.3.1質(zhì)心運動定理206

10.3.2質(zhì)心運動守恒定律207

本章小結210

思考題211

習題A212

習題B213

第11章動量矩定理215

11.1質(zhì)點和質(zhì)點系的動量矩215

11.1.1質(zhì)點的動量矩215

11.1.2質(zhì)點系的動量矩216

11.2動量矩定理217

11.2.1質(zhì)點的動量矩定理217

11.2.2質(zhì)點的動量矩守恒定律217

11.2.3質(zhì)點系的動量矩定理219

11.2.4質(zhì)點系的動量矩守恒定律220

11.3剛體繞定軸的轉動微分方程223

11.4剛體對軸的轉動慣量226

11.4.1簡單形狀物體轉動慣量的計算227

11.4.2慣性半徑（或回轉半徑)228

11.4.3平行軸定理230

11.5質(zhì)點系相對于質(zhì)心的動量矩定理230

11.5.1質(zhì)點系相對質(zhì)心的動量矩231

11.5.2質(zhì)點系相對于質(zhì)心的動量矩定理232

11.6剛體的平面運動微分方程232

本章小結236

思考題237

習題A239

習題B242

第12章動能定理244

12.1功和動能的概念及其計算244

12.1.1常力的功244

12.1.2變力的功244

12.1.3質(zhì)點系的動能248

12.2動能定理250

12.2.1按內(nèi)力和外力分類動能定理的表達形式251

12.2.2按主動力和約束反力分類動能定理的表達形式252

12.3功率和功率方程256

12.3.1功率256

12.3.2功率方程256

12.3.3機械效率257

12.4勢力場和勢能及其性質(zhì)259

12.4.1勢力場259

12.4.2勢能259

12.4.3有勢力的功260

*12.4.4勢力場的其他性質(zhì)261

12.5機械能守恒定律262

12.6動力學普遍定理的綜合應用264

本章小結269

思考題270

習題A272

習題B276

第13章達朗貝爾原理280

13.1慣性力與達朗貝爾原理280

13.1.1質(zhì)點的達朗貝爾原理280

13.1.2質(zhì)點系的達朗貝爾原理281

13.2剛體慣性力系的簡化283

13.2.1平動剛體慣性力系的簡化284

13.2.2定軸轉動剛體慣性力系的簡化284

13.2.3平面運動剛體慣性力系的簡化285

13.3剛體繞定軸轉動時軸承的動約束力290

13.4靜平衡與動平衡的概念392

13.4.1靜平衡393

13.4.2動平衡293

本章小結295

思考題296

習題A296

習題B298

第14章虛位移原理301

14.1約束的分類自由度與廣義坐標301

14.1.1約束及其分類301

14.1.2質(zhì)點系的自由度與廣義坐標303

14.2虛位移和虛功理想約束303

14.2.1虛位移和虛功303

14.2.2理想約束306

14.3虛位移原理及其應用306

本章小結311

思考題312

習題A312

習題B314

*第15章動力學普遍方程和拉格朗日方程317

15.1動力學普遍方程317

15.2拉格朗日方程321

15.3拉格朗日方程的首次積分327

15.3.1循環(huán)積分327

15.3.2廣義能量積分327

15.3.3能量積分329

本章小結332

思考題333

習題A334

習題B336

第16章 碰撞338

16.1碰撞現(xiàn)象的特征及其假定338

16.1.1碰撞現(xiàn)象的特征338

16.1.2基本假定338

16.2恢復系數(shù)339

16.3用于碰撞過程的基本定理340

16.3.1用于碰撞過程的動量定理——沖量定理340

16.3.2用于碰撞過程的動量矩定理——沖量矩定理340

16.4兩物體的對心碰撞341

16.4.1兩平動物體的對心正碰撞341

16.4.2兩平動物體對心正碰撞的動能損失343

16.4.3兩平動物體的對心斜碰撞346

16.5碰撞沖量對繞定軸轉動剛體的作用撞擊中心348

16.5.1剛體角速度的變化348

16.5.2支座的反碰撞沖量撞擊中心348

ⅩⅥ

16.6碰撞沖量對平面運動剛體的作用351

本章小結353

思考題354

習題A355

習題B357

參考文獻359 2100433B

全書分靜力學、運動學、動力學三篇。具體內(nèi)容包括緒論、靜力學公理和物體受力分析、平面匯交力系與平面力偶系、平面一般力系、空間一般力系、點的運動學、剛體的基本運動、點的合成運動、剛體的平面運動、 質(zhì)點動力學的基本方程、動量定理、動量矩定理、動能定理、達朗貝爾原理、虛位移原理、動力學普遍方程和拉格朗日方程、碰撞。

本書可作為普通高等工科院校力學、機械、土建、水利等相關專業(yè)的教材和教學參考書,也可供有關技術人員參考。

本書根據(jù)力學基礎課程教學指導分委員會制定的“理論力學課程教學基本要求”和“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”編寫而成。

本書共分為3篇：靜力學、運動學、動力學。在編寫過程中，編者借鑒國內(nèi)外優(yōu)秀教材并結合多年的教學經(jīng)驗，注重增強對理論的理解與應用，并引入了許多工程實例，將理論與實際緊密聯(lián)系，幫助學生理解學習“理論力學”的意義及應用。每章配置了適量的習題，以助于學生通過練習掌握基本理論、基本方法和計算技能。

本書內(nèi)容全面，適合高等工科院校學生使用，也可供相關技術人員學習參考。

本書主要介紹“理論力學”課程的理論與方法概要以及解題方法。目的是一方面幫助讀者應用理論力學的基本概念、基本理論以及基本方法分析和解決問題；另一方面通過解題過程加深對相關概念、理論以及方法的認識和理解。全書章節(jié)的安排與現(xiàn)行高等學校的理論力學教材基本一致。

本書內(nèi)容包括教學要求與學習目標、理論要點、學習建議以及例題示范四部分。在例題示范部分，對于初學者容易出現(xiàn)的某些錯誤進行了分析。

本書可以與范欽珊等編著的《理論力學》主教材配套使用，作為普通高等院校學生學習“理論力學”課程的參考書。書中一些具有一定深度和難度的內(nèi)容以及相關的例題解析，為從事理論力學教學工作的老師、準備參加研究生考試的學生提供了相應的參考。

緒論1

0.1理論力學的研究內(nèi)容1

0.2理論力學的學習目的2

0.3理論力學的研究方法2

0.4理論力學的學習方法3

第1篇靜力學

第1章靜力學公理和物體的受力分析6

1.1靜力學基本概念6

1.1.1力和力系的概念6

1.1.2平衡的概念7

1.1.3剛體的概念7

1.2靜力學公理7

1.3約束與約束反力8

1.3.1柔體約束9

1.3.2光滑接觸面約束9

1.3.3光滑圓柱鉸鏈約束9

1.3.4支座約束10

1.3.5鏈桿約束11

1.4物體的受力分析與受力圖11

學習方法和要點提示14

思考題15

習題16

第2章平面匯交力系和平面力偶系18

2.1平面匯交力系合成與平衡的幾何法18

2.1.1平面匯交力系合成的幾何法18

2.1.2平面匯交力系平衡的幾何條件19

2.2平面匯交力系合成與平衡的解析法20

2.2.1力在直角坐標軸上的投影20

2.2.2合力投影定理20

2.2.3平面匯交力系合成的解析法21

2.2.4平面匯交力系的平衡方程21

2.3平面力對點之矩23

2.3.1力對點之矩23

2.3.2合力矩定理23

2.4平面力偶24

2.4.1力偶與力偶矩24

2.4.2平面力偶的等效定理25

2.5平面力偶系的合成和平衡條件25

2.5.1平面力偶系的合成25

2.5.2平面力偶系的平衡條件26

學習方法和要點提示27

思考題27

習題28

第3章平面任意力系32

3.1力線平移定理32

3.2平面任意力系向一點的簡化33

3.3平面任意力系的平衡方程37

3.4物體系統(tǒng)的平衡41

3.4.1靜定與靜不定問題41

3.4.2物體系統(tǒng)平衡的求解43

3.5平面簡單桁架的內(nèi)力計算48

3.5.1平面桁架的概念48

3.5.2節(jié)點法49

3.5.3截面法50

學習方法和要點提示51

思考題51

習題52

第4章摩擦59

4.1滑動摩擦59

4.1.1靜滑動摩擦力及最大靜滑動摩擦力60

4.1.2動滑動摩擦力61

4.2摩擦角和自鎖現(xiàn)象61

4.2.1摩擦角61

4.2.2自鎖現(xiàn)象62

4.3考慮摩擦時物體的平衡問題63

4.4滾動摩阻簡介67

學習方法和要點提示69

思考題70

習題71

第5章空間力系74

5.1力在空間直角坐標軸上的投影74

5.1.1直接投影法74

5.1.2二次投影法75

5.1.3力沿空間直角坐標軸的分解75

5.1.4空間匯交力系的合成與平衡條件76

5.2力對點之矩矢和力對軸之矩78

5.2.1力對點之矩以矢量表示——力矩矢78

5.2.2力對軸之矩79

5.2.3力對點之矩與力對通過該點的軸之矩的關系80

5.3空間力偶81

5.3.1空間力偶矩以矢量表示力偶矩矢81

5.3.2空間力偶等效定理81

5.3.3空間力偶系的合成與平衡條件82

5.4空間任意力系向一點簡化83

5.4.1空間任意力系向一點的簡化83

5.4.2空間任意力系的簡化結果分析85

5.5空間任意力系的平衡87

5.5.1空間任意力系的平衡方程87

5.5.2工程實物與空間約束類型的對應分析88

5.5.3空間平衡問題舉例89

5.6平行力系中心與重心93

5.6.1平行力系中心93

5.6.2重心94

5.6.3確定物體重心的方法95

學習方法和要點提示98

思考題98

習題98

第2篇運動學

第6章點的運動104

6.1矢量法104

6.1.1運動方程104

6.1.2點的速度105

6.1.3點的加速度105

6.2直角坐標法106

6.2.1運動方程106

6.2.2點的速度107

6.2.3點的加速度107

6.3自然法111

6.3.1運動方程111

6.3.2自然軸系111

6.3.3點的速度112

6.3.4點的切向加速度和法向加速度112

6.3.5幾種特殊運動114

學習方法和要點提示116

思考題116

習題117

第7章剛體的基本運動120

7.1剛體的平行移動120

7.2剛體的定軸轉動122

7.2.1轉動方程122

7.2.2角速度122

7.2.3角加速度123

7.3轉動剛體內(nèi)各點的速度和加速度124

7.3.1定軸轉動剛體上各點的速度125

7.3.2定軸轉動剛體上各點的加速度125

7.4輪系的傳動比127

7.4.1齒輪傳動127

7.4.2帶輪傳動128

7.5以矢量表示角速度和角加速度·以矢積表示點的速度和加速度129

學習方法和要點提示131

思考題131

習題132

第8章點的合成運動135

8.1絕對運動·相對運動·牽連運動135

8.2速度合成定理136

8.3牽連運動為平動時點的加速度合成定理139

8.4牽連運動為定軸轉動時點的加速度合成定理142

學習方法和要點提示145

思考題146

習題146

第9章剛體的平面運動150

9.1剛體平面運動的分解150

9.1.1平面運動的概念150

9.1.2平面運動的簡化150

9.1.3剛體平面運動方程151

9.1.4剛體平面運動的分解過程151

9.2平面圖形上各點的速度分析152

9.2.1基點法152

9.2.2速度投影法154

9.2.3速度瞬心法154

9.3平面圖形上各點的加速度分析159

學習方法和要點提示164

思考題164

習題165

第3篇動力學

第10章質(zhì)點動力學171

10.1動力學基本定律171

10.2質(zhì)點運動微分方程173

10.2.1質(zhì)點運動微分方程在直角坐標軸上的投影173

10.2.2質(zhì)點運動微分方程在自然軸上的投影173

10.2.3質(zhì)點動力學基本問題173

學習方法和要點提示178

思考題178

習題179

第11章動量定理182

11.1動量與沖量182

11.1.1動量182

11.1.2沖量183

11.2質(zhì)點與質(zhì)點系的動量定理183

11.2.1質(zhì)點的動量定理183

11.2.2質(zhì)點系的動量定理184

11.2.3質(zhì)點系動量守恒定律186

11.3質(zhì)心運動定理187

11.3.1質(zhì)量中心(質(zhì)心)187

11.3.2質(zhì)心運動定理187

11.3.3質(zhì)心運動守恒定律188

學習方法和要點提示189

思考題189

習題190

第12章動量矩定理192

12.1質(zhì)點和質(zhì)點系的動量矩192

12.1.1質(zhì)點的動量矩192

12.1.2質(zhì)點系的動量矩193

12.2質(zhì)點與質(zhì)點系的動量矩定理193

12.2.1質(zhì)點的動量矩定理193

12.2.2質(zhì)點系的動量矩定理194

12.2.3動量矩守恒定律196

12.3剛體繞定軸轉動的微分方程197

12.4剛體對軸的轉動慣量199

12.4.1簡單形狀物體的轉動慣量計算199

12.4.2回轉半徑(或慣性半徑)200

12.4.3平行軸定理200

12.5剛體平面運動微分方程203

12.5.1質(zhì)點系相對于質(zhì)心的動量矩定理203

12.5.2剛體平面運動微分方程204

學習方法和要點提示207

思考題208

習題209

第13章動能定理212

13.1力的功212

13.1.1重力的功213

13.1.2彈性力的功214

13.1.3定軸轉動剛體上作用力的功214

13.1.4質(zhì)點系內(nèi)力的功215

13.1.5約束反力的功之和等于零的理想情況215

13.2質(zhì)點和質(zhì)點系的動能217

13.2.1質(zhì)點的動能217

13.2.2質(zhì)點系的動能217

13.3動能定理219

13.3.1質(zhì)點的動能定理219

13.3.2質(zhì)點系的動能定理220

13.4勢力場·勢能·機械能守恒定律223

13.4.1勢力場223

13.4.2勢能224

13.4.3機械能守恒定律226

13.5動力學普遍定理的綜合應用226

學習方法和要點提示232

思考題233

習題234

第14章達朗貝爾原理239

14.1慣性力·質(zhì)點的達朗貝爾原理239

14.2質(zhì)點系的達朗貝爾原理241

14.3剛體慣性力系的簡化241

14.3.1剛體平動242

14.3.2剛體定軸轉動242

14.3.3剛體作平面運動(平行于質(zhì)量對稱面)243

學習方法和要點提示246

思考題246

習題247

第15章虛位移原理249

15.1約束·虛位移·虛功249

15.1.1約束及其分類249

15.1.2虛位移251

15.1.3虛功252

15.1.4理想約束252

15.2虛位移原理及應用252

學習方法和要點提示254

思考題254

習題255

習題參考答案257

參考文獻270 2100433B