《理論力學(xué)》2015年10月版圖書

緒論1

0.1理論力學(xué)的研究內(nèi)容1

0.2理論力學(xué)的學(xué)習(xí)目的2

0.3理論力學(xué)的研究方法2

0.4理論力學(xué)的學(xué)習(xí)方法3

第1篇靜力學(xué)

第1章靜力學(xué)公理和物體的受力分析6

1.1靜力學(xué)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(xué)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(xué)習(xí)方法和要點(diǎn)提示14

思考題15

習(xí)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(biāo)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(diǎn)之矩23

2.3.1力對點(diǎn)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(xué)習(xí)方法和要點(diǎn)提示27

思考題27

習(xí)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(diǎn)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(jì)算48

3.5.1平面桁架的概念48

3.5.2節(jié)點(diǎn)法49

3.5.3截面法50

學(xué)習(xí)方法和要點(diǎn)提示51

思考題51

習(xí)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?xí)r物體的平衡問題63

4.4滾動摩阻簡介67

學(xué)習(xí)方法和要點(diǎn)提示69

思考題70

習(xí)題71

第5章空間力系74

5.1力在空間直角坐標(biāo)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(biāo)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(diǎn)之矩矢和力對軸之矩78

5.2.1力對點(diǎn)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(diǎn)之矩與力對通過該點(diǎn)的軸之矩的關(guān)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(diǎn)簡化83

5.4.1空間任意力系向一點(diǎn)的簡化83

5.4.2空間任意力系的簡化結(jié)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(shí)物與空間約束類型的對應(yīng)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(xué)習(xí)方法和要點(diǎn)提示98

思考題98

習(xí)題98

第2篇運(yùn)動學(xué)

第6章點(diǎn)的運(yùn)動104

6.1矢量法104

6.1.1運(yùn)動方程104

6.1.2點(diǎn)的速度105

6.1.3點(diǎn)的加速度105

6.2直角坐標(biāo)法106

6.2.1運(yùn)動方程106

6.2.2點(diǎn)的速度107

6.2.3點(diǎn)的加速度107

6.3自然法111

6.3.1運(yùn)動方程111

6.3.2自然軸系111

6.3.3點(diǎn)的速度112

6.3.4點(diǎn)的切向加速度和法向加速度112

6.3.5幾種特殊運(yùn)動114

學(xué)習(xí)方法和要點(diǎn)提示116

思考題116

習(xí)題117

第7章剛體的基本運(yùn)動120

7.1剛體的平行移動120

7.2剛體的定軸轉(zhuǎn)動122

7.2.1轉(zhuǎn)動方程122

7.2.2角速度122

7.2.3角加速度123

7.3轉(zhuǎn)動剛體內(nèi)各點(diǎn)的速度和加速度124

7.3.1定軸轉(zhuǎn)動剛體上各點(diǎn)的速度125

7.3.2定軸轉(zhuǎn)動剛體上各點(diǎn)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(diǎn)的速度和加速度129

學(xué)習(xí)方法和要點(diǎn)提示131

思考題131

習(xí)題132

第8章點(diǎn)的合成運(yùn)動135

8.1絕對運(yùn)動·相對運(yùn)動·牽連運(yùn)動135

8.2速度合成定理136

8.3牽連運(yùn)動為平動時點(diǎn)的加速度合成定理139

8.4牽連運(yùn)動為定軸轉(zhuǎn)動時點(diǎn)的加速度合成定理142

學(xué)習(xí)方法和要點(diǎn)提示145

思考題146

習(xí)題146

第9章剛體的平面運(yùn)動150

9.1剛體平面運(yùn)動的分解150

9.1.1平面運(yùn)動的概念150

9.1.2平面運(yùn)動的簡化150

9.1.3剛體平面運(yùn)動方程151

9.1.4剛體平面運(yùn)動的分解過程151

9.2平面圖形上各點(diǎn)的速度分析152

9.2.1基點(diǎn)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(diǎn)的加速度分析159

學(xué)習(xí)方法和要點(diǎn)提示164

思考題164

習(xí)題165

第3篇動力學(xué)

第10章質(zhì)點(diǎn)動力學(xué)171

10.1動力學(xué)基本定律171

10.2質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動微分方程173

10.2.1質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動微分方程在直角坐標(biāo)軸上的投影173

10.2.2質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動微分方程在自然軸上的投影173

10.2.3質(zhì)點(diǎn)動力學(xué)基本問題173

學(xué)習(xí)方法和要點(diǎn)提示178

思考題178

習(xí)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(diǎn)與質(zhì)點(diǎn)系的動量定理183

11.2.1質(zhì)點(diǎn)的動量定理183

11.2.2質(zhì)點(diǎn)系的動量定理184

11.2.3質(zhì)點(diǎn)系動量守恒定律186

11.3質(zhì)心運(yùn)動定理187

11.3.1質(zhì)量中心(質(zhì)心)187

11.3.2質(zhì)心運(yùn)動定理187

11.3.3質(zhì)心運(yùn)動守恒定律188

學(xué)習(xí)方法和要點(diǎn)提示189

思考題189

習(xí)題190

第12章動量矩定理192

12.1質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動量矩192

12.1.1質(zhì)點(diǎn)的動量矩192

12.1.2質(zhì)點(diǎn)系的動量矩193

12.2質(zhì)點(diǎn)與質(zhì)點(diǎn)系的動量矩定理193

12.2.1質(zhì)點(diǎn)的動量矩定理193

12.2.2質(zhì)點(diǎn)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(zhuǎn)動的微分方程197

12.4剛體對軸的轉(zhuǎn)動慣量199

12.4.1簡單形狀物體的轉(zhuǎn)動慣量計(jì)算199

12.4.2回轉(zhuǎn)半徑(或慣性半徑)200

12.4.3平行軸定理200

12.5剛體平面運(yùn)動微分方程203

12.5.1質(zhì)點(diǎn)系相對于質(zhì)心的動量矩定理203

12.5.2剛體平面運(yùn)動微分方程204

學(xué)習(xí)方法和要點(diǎn)提示207

思考題208

習(xí)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(zhuǎn)動剛體上作用力的功214

13.1.4質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動能217

13.2.1質(zhì)點(diǎn)的動能217

13.2.2質(zhì)點(diǎn)系的動能217

13.3動能定理219

13.3.1質(zhì)點(diǎn)的動能定理219

13.3.2質(zhì)點(diǎn)系的動能定理220

13.4勢力場·勢能·機(jī)械能守恒定律223

13.4.1勢力場223

13.4.2勢能224

13.4.3機(jī)械能守恒定律226

13.5動力學(xué)普遍定理的綜合應(yīng)用226

學(xué)習(xí)方法和要點(diǎn)提示232

思考題233

習(xí)題234

第14章達(dá)朗貝爾原理239

14.1慣性力·質(zhì)點(diǎn)的達(dá)朗貝爾原理239

14.2質(zhì)點(diǎn)系的達(dá)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(zhuǎn)動242

14.3.3剛體作平面運(yùn)動(平行于質(zhì)量對稱面)243

學(xué)習(xí)方法和要點(diǎn)提示246

思考題246

習(xí)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(yīng)用252

學(xué)習(xí)方法和要點(diǎn)提示254

思考題254

習(xí)題255

習(xí)題參考答案257

參考文獻(xiàn)270 2100433B

本書是根據(jù)教育部“力學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求”編寫的，由淺入深按照由質(zhì)點(diǎn)到質(zhì)點(diǎn)系、由矢量到代數(shù)量循序漸進(jìn)的次序，分三篇進(jìn)行介紹。第1篇是靜力學(xué)，包括受力分析和受力圖、力系的等效與簡化和靜力學(xué)平衡問題等內(nèi)容；第2篇是運(yùn)動學(xué)，包括運(yùn)動分析基礎(chǔ)、點(diǎn)的復(fù)合運(yùn)動分析和剛體的平面運(yùn)動分析等內(nèi)容；第3篇是動力學(xué)，包括質(zhì)點(diǎn)動力學(xué)、動力學(xué)普遍定理及其應(yīng)用、達(dá)朗貝爾原理、虛位移原理等內(nèi)容。本書還選配了一定數(shù)量的典型例題、思考題和習(xí)題供教師和學(xué)生選用。

本書可作為高等學(xué)校機(jī)械、土木、交通、水利、采礦、冶金等各工科專業(yè)中少學(xué)時教材或教學(xué)參考書，也可供相關(guān)專業(yè)工程技術(shù)人員參考。

《理論力學(xué)（第8版）》配套有《理論力學(xué)學(xué)習(xí)輔導(dǎo)》《理論力學(xué)思考題集》《理論力學(xué)解題指導(dǎo)及習(xí)題集（第3版）》《理論力學(xué)習(xí)題全解》等教材以及《理論力學(xué)電子教案》《理論力學(xué)網(wǎng)絡(luò)課程》《理論力學(xué)網(wǎng)上作業(yè)與查詢系統(tǒng)》等教學(xué)資源。

理論力學(xué)（第4版）修訂背景

《理論力學(xué)（第1版）》于2002年出版，被評為普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材?！独碚摿W(xué)（第2版）》于2007年出版，被評為“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材?！独碚摿W(xué)（第3）》于2014年出版，增加了部分內(nèi)容，擴(kuò)展了教材的使用范圍。為適應(yīng)教學(xué)發(fā)展的需要，編者編寫了《理論力學(xué)（第4版）》。

理論力學(xué)（第4版）修訂情況

《理論力學(xué)（第4版）》在文字方面保留了《理論力學(xué)（第3版）》的體系和風(fēng)格，對教材的內(nèi)容和習(xí)題做了增刪和修改，同時修正了第3版中的錯誤。該教材的修改工作和二維碼內(nèi)容是由劉習(xí)軍執(zhí)筆和完成的。教研室的張素俠等部分教師參加了對修改內(nèi)容的討論。

理論力學(xué)（第4版）出版工作

2019年5月20日，《理論力學(xué)（第4版）》由機(jī)械工業(yè)出版社出版。

0 緒 論

0.1 理論力學(xué)的研究對象與內(nèi)容

0.2 理論力學(xué)發(fā)展的簡要回顧

0.3 理論力學(xué)的研究方法

0.4 學(xué)習(xí)理論力學(xué)的目的

第一篇 靜力學(xué)

1 靜力學(xué)公理和物體的受力分析

1.1 靜力學(xué)基本概念

1.2 靜力學(xué)公理

1.3 約束和約束反力 物體的受力分析

2 力系的等效與簡化

2.1 匯交力系的合成與平衡

2.2 力對點(diǎn)的矩和力對軸的矩

2.3 力偶和力偶系

2.4 一般力系的簡化 主矢和主矩

3 力系的平衡

3.1 力系的平衡條件和平衡方程

3.2 平面任意力系的平衡方程的應(yīng)用

3.3 空間力系平衡方程的應(yīng)用

3.4 重心和形心

3.5 考慮摩擦?xí)r的平衡問題

第二篇 運(yùn)動學(xué)

4 點(diǎn)的運(yùn)動學(xué)

4.1 矢量法

4.2 直角坐標(biāo)法

4.3 自然法

5 剛體的基本運(yùn)動

5.1 剛體的平行移動

5.2 剛體的定軸轉(zhuǎn)動

5.3 輪系的傳動比

5.4 角速度與角加速度的矢量表示法

6 點(diǎn)的合成運(yùn)動

6.1 絕對運(yùn)動 相對運(yùn)動 牽連運(yùn)動

6.2 點(diǎn)的速度合成定理

6.3 牽連運(yùn)動是平動時點(diǎn)的加速度合成定理

6.4 牽連運(yùn)動是轉(zhuǎn)動時點(diǎn)的加速度合成定理 科氏加速度

7 剛體的平面運(yùn)動

7.1 剛體平面運(yùn)動的概念與平面運(yùn)動方程

7.2 平面圖形內(nèi)各點(diǎn)的速度分析

7.3 平面圖形上各點(diǎn)的加速度分析

7.4 運(yùn)動學(xué)綜合應(yīng)用舉例

第三篇 動力學(xué)

8 質(zhì)點(diǎn)動力學(xué)的基本方程

8.1 動力學(xué)基本定律

8.2 質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動微分方程

9 動量定理

9.1 動量與沖量

9.2 質(zhì)點(diǎn)系的動量定理

9.3 質(zhì)心運(yùn)動定理

10 動量矩定理

10.1 質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動量矩

10.2 動量矩定理

10.3 剛體繞定軸的轉(zhuǎn)動微分方程

10.4 剛體對軸的轉(zhuǎn)動慣量

10.5 質(zhì)點(diǎn)系相對于質(zhì)心的動量矩定理

10.6 剛體的平面運(yùn)動微分方程

11 動能定理

11.1 功和動能的概念及其計(jì)算

11.2 動能定理

11.3 功率和功率方程

11.4 勢力場和勢能及其性質(zhì)

11.5 機(jī)械能守恒定律

11.6 動力學(xué)普遍定理的綜合應(yīng)用

12 達(dá)朗伯原理

12.1 達(dá)朗伯原理與慣性力

12.2 剛體慣性力系的簡化

12.3 剛體繞定軸轉(zhuǎn)動時軸承的附加動反力

13 虛位移原理

13.1 約束、自由度與廣義力

13.2 虛位移、虛功和理想約束

13.3 虛位移原理及應(yīng)用

14 機(jī)械振動基礎(chǔ)

14.1 單自由度系統(tǒng)的自由振動

14.2 計(jì)算自振頻率的能量法

14.3 單自由度系統(tǒng)的有阻尼自由振動

14.4 單自由度系統(tǒng)無阻尼強(qiáng)迫振動

14.5 單自由度系統(tǒng)有阻尼強(qiáng)迫振動

參考文獻(xiàn)2100433B