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绪论1

第Ⅰ篇 静力学5

第1章 静力学公理与物体的受力分析5

1.1 静力学的基本概念5

1.1.1 刚体的概念5

1.1.2 力的概念5

1.2 静力学公理6

1.3 约束与约束力8

1.3.1 自由体与非自由体，约束与约束力8

1.3.2 工程中常见约束的基本类型及其约束力9

1.4 物体的受力分析与受力图13

思考题15

习题16

第2章 平面特殊力系18

2.1 平面汇交力系合成与平衡的几何法18

2.1.1 平面汇交力系合成的几何法，力的多边形法则18

2.1.2 平面汇交力系平衡的几何条件19

2.2 平面汇交力系合成与平衡的解析法21

2.2.1 力在坐标轴上的投影21

2.2.2 合力投影定理22

2.2.3 平面汇交力系合成和平衡的解析法22

2.3 平面力对点之矩·合力矩定理24

2.3.1 力矩24

2.3.2 合力矩定理与力矩的解析表达式24

2.4 平面力偶25

2.4.1 力偶与力偶矩25

2.4.2 力偶的性质26

2.4.3 平面力偶系的合成26

2.4.4 平面力偶系的平衡条件27

思考题28

习题29

第3章 平面一般力系32

3.1 平面一般力系的简化32

3.1.1 力的平移定理32

3.1.2 平面一般力系向作用面内一点简化·主矢与主矩33

3.1.3 平面一般力系的简化结果分析35

3.2 平面一般力系的平衡条件和平衡方程38

3.2.1 平面一般力系平衡方程的基本形式38

3.2.2 平面平行力系的平衡条件39

3.3 物系的平衡·静定与超静定问题40

3.4 平面简单桁架的内力计算44

3.4.1 节点法计算桁架的内力45

3.4.2 截面法计算桁架杆件的内力46

思考题48

习题49

第4章 空间力系54

4.1 空间汇交力系54

4.1.1 力在直角坐标轴上的投影与分解54

4.1.2 空间汇交力系的合成与平衡56

4.2 力对点的矩和力对轴的矩57

4.2.1 力对点的矩以矢量表示——力矩矢57

4.2.2 力对轴的矩58

4.2.3 力对点之矩与力对轴之矩的关系59

4.3 空间力偶60

4.3.1 力偶矩矢60

4.3.2 空间力偶等效定理61

4.3.3 空间力偶系的合成与平衡61

4.4 空间任意力系向一点简化·主矢和主矩63

4.4.1 力系向一点简化·主矢和主矩63

4.4.2 空间任意力系的简化结果64

4.5 空间任意力系的平衡方程及应用66

4.5.1 空间任意力系的平衡方程66

4.5.2 空间约束类型67

4.5.3 空间任意力系平衡问题举例68

4.6 重心71

4.6.1 平行力系中心71

4.6.2 重力中心71

4.6.3 确定物体重心位置的方法72

思考题77

习题78

第5章 摩擦82

5.1 滑动摩擦82

5.1.1 摩擦的概念82

5.1.2 滑动摩擦力82

5.2 摩擦角和自锁现象84

5.2.1 摩擦角84

5.2.2 自锁现象85

5.3 考虑摩擦时的平衡问题85

5.4 滚动摩阻的概念88

思考题91

习题91

第Ⅱ篇 运动学97

第6章 点的运动学97

6.1 矢量法97

6.1.1 运动方程97

6.1.2 点的位移和速度97

6.1.3 点的加速度98

6.2 直角坐标法98

6.2.1 运动方程·轨迹98

6.2.2 点的速度99

6.2.3 点的加速度99

6.3 自然法102

6.3.1 弧坐标及运动方程102

6.3.2 自然轴系102

6.3.3 点的速度103

6.3.4 点的切向加速度和法向加速度103

思考题106

习题107

第7章 刚体的基本运动109

7.1 刚体的平行移动109

7.2 刚体的定轴转动110

7.2.1 转动方程111

7.2.2 角速度与角加速度111

7.3 定轴转动刚体内各点的速度和加速度111

7.4 定轴转动刚体的传动比113

7.5 角速度、角加速度的矢量表示以及点的速度与加速度的矢积表示115

思考题117

习题118

第8章 点的合成运动120

8.1 点的合成运动的概念120

8.2 点的速度合成定理122

8.3 牵连运动为平动时点的加速度合成定理125

8.4 牵连运动为转动时点的加速度合成定理127

思考题132

习题133

第9章 刚体的平面运动137

9.1 刚体平面运动的简化和分解137

9.1.1 刚体的平面运动简化为平面图形的运动137

9.1.2 刚体平面运动的描述138

9.1.3 刚体的平面运动分解为平动和转动138

9.2 求平面图形内各点的速度140

9.2.1 基点法（合成法）140

9.2.2 速度投影法142

9.2.3 速度瞬心法143

9.3 用基点法求平面图形内各点的加速度146

思考题151

习题153

第Ⅲ篇 动力学159

第10章 质点动力学159

10.1 动力学的基本定律159

10.2 质点运动微分方程161

10.3 质点在非惯性参考系中的运动165

思考题167

习题169

第11章 动量定理172

11.1 动量与冲量172

11.1.1 动量172

11.1.2 冲量174

11.2 动量定理174

11.2.1 质点的动量定理174

11.2.2 质点系的动量定理175

11.2.3 质点系动量守恒定律178

11.3 质心运动定理179

11.3.1 质心运动定理179

11.3.2 质心运动守恒定理180

思考题181

习题182

第12章 动量矩定理185

12.1 转动惯量185

12.1.1 刚体对轴的转动惯量185

12.1.2 回转半径186

12.1.3 具有规则几何形状的均匀刚体的转动惯量186

12.1.4 转动惯量的平行轴定理187

12.1.5 计算转动惯量的组合法190

12.2 质点和质点系的动量矩190

12.2.1 质点的动量矩190

12.2.2 质点系的动量矩191

12.3 动量矩定理192

12.3.1 质点的动量矩定理192

12.3.2 质点系的动量矩定理193

12.3.3 质点系的动量矩守恒194

12.4 刚体绕定轴转动的微分方程195

12.5 质点系相对质心的动量矩定理197

12.6 刚体平面运动微分方程199

思考题201

习题202

第13章 动能定理207

13.1 力的功207

13.2 质点和质点系的动能211

13.3 动能定理214

13.3.1 质点的动能定理214

13.3.2 质点系的动能定理214

13.3.3 理想约束及内力做功215

13.4 功率 功率方程218

13.4.1 功率218

13.4.2 功率方程219

13.4.3 机械效率220

13.5 势力场、势能和机械能守恒定律220

13.5.1 势力场220

13.5.2 势能221

13.5.3 机械能守恒定律222

13.6 普遍定理的综合应用举例225

思考题229

习题230

第14章 达朗贝尔原理235

14.1 惯性力的概念235

14.2 质点及质点系的达朗贝尔原理236

14.2.1 质点的达朗贝尔原理236

14.2.2 质点系的达朗贝尔原理237

14.3 刚体惯性力系简化240

14.4 定轴转动刚体的轴承动约束力245

14.4.1 一般情况下轴承的动约束力245

14.4.2 定轴转动刚体的静平衡和动平衡的概念246

思考题248

习题249

第15章 虚位移原理252

15.1 约束 自由度 广义坐标252

15.1.1 约束及其分类252

15.1.2 自由度 广义坐标254

15.2 虚位移 虚功255

15.2.1 虚位移的概念255

15.2.2 虚位移的计算256

15.2.3 虚功258

15.2.4 理想约束258

15.3 虚位移原理258

思考题264

习题265

第16章 动力学普遍方程和第二类拉格朗日方程268

16.1 动力学普遍方程268

16.2 拉格朗日方程271

思考题275

习题276

部分习题答案278

参考文献289