理论力学（第二版）

绪论 1
第一篇 静 力 学

第1章 静力学的基本概念与物体的受力分析 5
1.1 静力学的基本概念 5
1.1.1 力与力系 5
1.1.2 刚体、质点、质点系 6
1.1.3 平衡 6
1.2 静力学公理 6
1.3 约束与约束反力 9
1.3.1 约束与约束反力的概念 9
1.3.2 工程中常见的约束及其反力 10
1.4 物体的受力分析与受力图 14
思考题 17
习题 19
第2章 平面基本力系 21
2.1 平面汇交力系合成与平衡的几何法 21
2.1.1 平面汇交力系合成的几何法 21
2.1.2 平面汇交力系平衡的几何条件 22
2.2 平面汇交力系合成与平衡的解析法 23
2.2.1 力的投影及其求法 23
2.2.2 合力投影定理 23
2.2.3 平面汇交力系合成的解析法 24
2.2.4 平面汇交力系的平衡方程 24
2.3 平面力对点之矩 27
2.3.1 力对点之矩 27
2.3.2 合力矩定理 28
2.3.3 力对点之矩的求法 28
2.4 平面力偶理论 29
2.4.1 力偶与力偶矩 29
2.4.2 力偶的性质 30
2.4.3 平面力偶系的合成与平衡条件 31
思考题 33
习题 34
第3章 平面任意力系 38
3.1 力的平移定理 38
3.2 平面任意力系的简化 39
3.2.1 平面任意力系向作用面内任意一点的简化 39
3.2.2 固定端约束 40
3.2.3 平面任意力系的简化结果分析 41
3.3 平面任意力系的平衡条件与平衡方程 42
3.3.1 平面任意力系的平衡条件 42
3.3.2 平面任意力系的平衡方程 42
3.3.3 平面平行力系的平衡方程 43
3.4 物体系统的平衡问题和静定与静不定问题 47
3.4.1 物体系统的平衡问题 47
3.4.2 静定与静不定问题 47
3.5 简单平面桁架 52
3.5.1 桁架及其简化模型 52
3.5.2 计算桁架内力的节点法 53
3.5.3 计算桁架内力的截面法 55
3.6 摩擦及其平衡问题 56
3.6.1 摩擦及其分类 56
3.6.2 滑动摩擦力及其性质 56
3.6.3 摩擦角的概念与自锁现象 58
3.6.4 有摩擦时的平衡问题举例 59
3.6.5 滚动摩阻 62
思考题 64
习题 65
第4章 空间力系 73
4.1 力在空间直角坐标轴上的分解与投影 73
4.1.1 力在空间直角坐标轴上的分解 73
4.1.2 力在空间直角坐标轴上的投影 73
4.2 力对点之矩、力对轴之矩及空间力偶矩矢 75
4.2.1 力对点之矩 75
4.2.2 力对轴之矩 75
4.2.3 空间力偶矩矢 77
4.3 空间力系的简化 78
4.3.1 空间汇交力系的简化 78
4.3.2 空间力偶系的简化 78
4.3.3 空间任意力系的简化 78
4.3.4 空间任意力系简化结果的物理意义 80
4.4 空间力系的平衡 80
4.4.1 空间汇交力系的平衡方程 81
4.4.2 空间平行力系的平衡方程 81
4.4.3 平面任意力系的平衡方程 82
4.5 平行力系的中心与物体的重心 86
4.5.1 平行力系的中心 86
4.5.2 物体重心的概念 87
4.5.3 确定重心位置的方法 88
思考题 92
习题 92
第二篇 运 动 学
第5章 运动学基础 99
5.1 点的运动学 99
5.1.1 矢量法 99
5.1.2 直角坐标法 100
5.1.3 自然法 102
5.2 刚体的平行移动 107
5.3 刚体的定轴转动 108
5.3.1 定轴转动的运动方程、角速度与角加速度 108
5.3.2 转动刚体内各点的速度和加速度 109
5.3.3 轮系的传动比 112
5.3.4 角速度与角加速度的矢量表示及速度与加速度的矢积表示 113
思考题 114
习题 115
第6章 点的合成运动 120
6.1 相对运动、牵连运动及绝对运动 120
6.1.1 两种参考系 120
6.1.2 三种运动 120
6.1.3 坐标变换 121
6.2 点的速度合成定理 122
6.3 牵连运动为平动时点的加速度合成定理 126
6.4 牵连运动为转动时点的加速度合成定理及科氏加速度 128
思考题 134
习题 135
第7章 刚体的平面运动 140
7.1 刚体平面运动概述与运动分解 140
7.2 平面图形上各点的速度分析 142
7.2.1 求平面图形内各点速度的基点法 142
.2.2 求平面图形内各点速度的瞬心法 145
7.3 用基点法求平面图形内各点的加速度 149
7.4 运动学知识的综合应用 152
思考题 157
习题 158
第三篇 动 力 学
第8章 质点动力学 165
8.1 动力学基本定律 165
8.2 质点运动微分方程 166
8.2.1 直角坐标投影式 166
8.2.2 自然坐标投影式 166
思考题 170
习题 171
第9章 动量定理及其应用 174
9.1 动量和冲量 174
9.1.1 动量 174
9.1.2 力的冲量 175
9.2 动量定理 176
9.2.1 质点动量定理 176
9.2.2 质点系动量定理 176
9.2.3 质点系动量守恒定律 178
9.3 质心运动定理及质心运动守恒定律 180
9.3.1 质心运动定理 180
9.3.2 质心运动守恒定律 181
思考题 183
习题 184
第10章 动量矩定理及其应用 188
10.1 动量矩的计算 188
10.1.1 质点的动量矩 188
10.1.2 质点系的动量矩 188
10.1.3 刚体的动量矩 189
10.2 动量矩定理 190
10.2.1 质点的动量矩定理 190
10.2.2 质点系的动量矩定理 190
10.2.3 动量矩守恒定律 193
10.3 刚体对轴的转动惯量 194
10.3.1 刚体对轴的转动惯量的定义 194
10.3.2 常见刚体对轴的转动惯量 194
10.3.3 回转半径（或惯性半径） 197
10.3.4 平行轴定理 197
10.4 刚体定轴转动微分方程 198
10.5 质点系相对于质心的动量矩定理及刚体平面运动微分方程 200
10.5.1 质点系相对于质心的动量矩定理 200
10.5.2 刚体平面运动微分方程 201
思考题 205
习题 206
第11章 动能定理及其应用 210
11.1 功与功率 210
11.1.1 常力在直线路程上的功 210
11.1.2 变力在曲线路程中的功 210
11.1.3 合力的功 211
11.1.4 常见力的功 211
11.1.5 约束力的功与理想约束 213
11.1.6 功率 214
11.2 动能的计算 215
11.2.1 质点的动能 215
11.2.2 质点系的动能 215
11.2.3 刚体的动能 216
11.3 动能定理 217
11.3.1 质点的动能定理 217
11.3.2 质点系的动能定理 218
11.3.3 功率方程 219
11.4 势能及机械能守恒定律 223
11.4.1 势力场与势能 223
11.4.2 几种常见的势能 224
11.4.3 机械能守恒定律 225
11.5 动力学普遍定理的综合应用 225
思考题 230
习题 231
第12章 达朗贝尔原理（动静法）及应用 235

12.1 达朗贝尔原理 235
12.1.1 达朗贝尔惯性力与质点的达朗贝尔原理 235
12.1.2 质点系的达朗贝尔原理 236
12.2 惯性力系的简化 238
12.2.1 惯性力系的主矢 238
12.2.2 惯性力系的主矩 238
12.3 刚体绕定轴转动时轴承的动约束力 243
12.3.1 静约束力与动约束力 244
12.3.2 静平衡与动平衡 244
思考题 246
习题 247
第13章 虚位移原理（静动法）及其应用 251
13.1 约束、自由度与广义坐标 251
13.1.1 约束及其分类 251
13.1.2 自由度与广义坐标 252
13.2 虚位移与理想约束 253
13.2.1 虚位移 253
13.2.2 确定虚位移间关系的方法 253
13.2.3 虚功与理想约束 255
13.3 虚位移原理 256
思考题 261
习题 262
第14章 机械振动基础 265
14.1 单自由度系统的自由振动 265
14.1.1 无阻尼自由振动微分方程 265
14.1.2 无阻尼自由振动的特点 266
14.1.3 弹簧的串联与并联 267
14.1.4 其它类型的单自由度振动系统 269
14.1.5 计算固有频率的能量法 270
14.2 单自由度系统的有阻尼自由振动 271
14.2.1 阻尼的概念 271
14.2.2 振动微分方程 272
14.2.3 阻尼对自由振动的影响 272
14.3 单自由度系统的受迫振动 276
14.3.1 无阻尼受迫振动 276
14.3.2 有阻尼受迫振动 279
14.4 隔振 283
14.4.1 主动隔振 283
14.4.2 被动隔振 284
14.5 两个自由度系统的自由振动 286
14.5.1 作用力方程及其解 287
14.5.2 位移方程及其解 290
14.6 两个自由度系统的受迫振动及动力减振器 292
14.6.1 两个自由度受迫振动微分方程及其解 292
14.6.2 动力减振器及其应用 293
思考题 295
习题 296
习题答案 300
参考文献 310