本书是普通高等教育“十三五”规划教材，根据教育部制定的理论力学课程要求编写，初衷是为读者提供一本既适合课内学习，又便于课外深造的教学资料。本书内容包括静力学、运动学、动力学三部分，其中带“*”章节属于非基本要求的内容，为相关专业教学选用内容。章后给出了“思考空间”，对章节内容进行总结升华，将前后内容“承上启下”，为后续课程“牵线搭桥”；习题部分突出了题目的工程背景，增加了开放性的研究型题目，配合综合应用能力培养以及创新教育的需求。

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目录
绪论 1
第一篇 静力学
第1章 静力学基础 3
1.1 力及其表示法 3
1.1.1 力 3
1.1.2 力的投影和分析表示法 4
1.2 刚体与变形体 4
1.3 力系平衡的几个公理 5
1.3.1 力的平行四边形公理 5
1.3.2 二力平衡公理 7
1.3.3 加减平衡力系公理 7
1.3.4 刚化公理 9
1.4 常见约束 约束反力 11
1.4.1 自由体 非自由体 约束 11
1.4.2 常见约束及其约束反力 11
1.5 分析受力 受力图 15
思考空间 18
习题 18
第2章 刚体上力系的等效与简化 21
2.1 力矩 21
2.1.1 力对点之矩 21
2.1.2 力对轴之矩 22
2.1.3 力对点之矩与力对轴之矩的关系 22
2.2 力偶 24
2.2.1 力偶、力偶的性质 24
2.2.2 力偶系的合成与平衡 25
2.3 力系的简化 28
2.3.1 力的平移定理 28
2.3.2 力系的主矢、主矩及力系简化 29
2.3.3 力系的合成结果 30
2.3.4 平行力系的简化、重心、质心与形心 32
思考空间 35
习题 35
第3章 力系的平衡 40
3.1 一般力系的平衡问题 40
3.1.1 一般力系的平衡条件 40
3.1.2 特殊力系的平衡条件 40
3.2 静定、静不定问题 44
3.3 刚体系统的平衡 46
3.4 平面桁架内力计算 49
3.4.1 理想桁架模型的建立 50
3.4.2 理想桁架的内力计算 50
思考空间 52
习题 52
第4章 考虑摩擦的平衡问题 59
4.1 摩擦 59
4.2 摩擦角 自锁现象 60
4.3 考虑摩擦的平衡问题 61
4.4 滚动摩阻 66
思考空间 67
习题 68
第二篇 运动学
第5章 运动学基础 73
5.1 点的运动 73
5.1.1 矢径法 74
5.1.2 坐标法 74
5.2 刚体的基本运动 81
5.2.1 刚体的平动 81
5.2.2 刚体的定轴转动 82
思考空间 85
习题 85
第6章 点的复合运动 90
6.1 复合运动中的基本概念 90
6.1.1 工程中点的复合运动举例 90
6.1.2 一点、两系、三种运动 90
6.1.3 动点的运动方程、三种速度与加速度 91
6.2 点的速度合成定理与加速度合成定理 93
6.2.1 速度合成定理 93
6.2.2 加速度合成定理 93
6.2.3 几何特例证明加速度合成定理 94
6.3 点的速度、加速度合成定理的应用 95
思考空间 103
习题 103
第7章 刚体的平面运动 109
7.1 刚体平面运动方程及运动分解 109
7.1.1 平面运动方程 109
7.1.2 刚体平面运动分解为平动和转动 110
7.2 刚体平面运动的速度分析 110
7.2.1 速度合成法(基点法) 110
7.2.2 速度投影法 112
7.2.3 速度瞬心法 113
7.3 刚体平面运动的加速度分析 116
7.4 刚体绕平行轴转动的合成 123
思考空间 126
习题 127
第8章 刚体定点运动和刚体一般运动 134
8.1 定点运动刚体的位置描述 欧拉角 瞬时转轴 134
8.1.1 方向余弦矩阵 134
8.1.2 欧拉角 135
8.1.3 瞬时转轴 136
8.2 定点运动刚体的角速度 刚体上各点的速度 137
8.2.1 定点运动刚体的角速度 137
8.2.2 刚体上各点的速度 138
8.2.3 科里奥利公式 138
8.2.4 速度的矩阵表示法 139
8.3 定点运动刚体的角加速度 刚体上各点的加速度 139
8.3.1 定点运动刚体的角加速度 139
8.3.2 刚体上各点的加速度 140
8.4 刚体绕相交轴转动的合成 141
8.4.1 角速度合成公式 142
8.4.2 角加速度合成公式 142
8.5 刚体一般运动 146
8.5.1 广义坐标 运动方程 146
8.5.2 一般运动分解为平动与定点运动 刚体上一点的速度、加速度 147
思考空间 148
习题 149
第三篇 动力学
第9章 质点运动微分方程 151
9.1 研究质点动力学的意义和方法 151
9.2 质点运动微分方程 152
9.3 质点在非惯性系中的运动 157
9.3.1 质点相对运动微分方程 157
9.3.2 考虑地球自转时地球表面附近物体的运动 158
思考空间 161
习题 161
第10章 质点系动量定理与动量矩定理 165
10.1 质点的动量定理与动量矩定理 165
10.1.1 质点动量定理 165
10.1.2 质点动量矩定理 166
10.2 质点系动量定理 166
10.2.1 质点系动量 166
10.2.2 质点系动量定理 168
10.2.3 质心运动定理 171
10.2.4 变质量系统的质心运动微分方程 174
10.3 质点系动量矩定理 176
10.3.1 质点系动量矩 176
10.3.2 质点系动量矩定理 177
10.3.3 质点系相对质心的动量矩定理 179
10.3.4 刚体平面运动微分方程 180
10.4 动量定理、动量矩定理综合应用 182
思考空间 186
习题 187
第11章 刚体定点运动及一般运动动力学描述 194
11.1 刚体定点运动微分方程 194
11.1.1 惯量矩阵 惯性主轴 194
11.1.2 刚体定点运动微分方程 196
11.1.3 轴对称自转刚体的规则进动 196
11.1.4 三自由度陀螺的力学特性 199
11.1.5 刚体绕惯性主轴自转的稳定性讨论 202
11.2 刚体一般运动微分方程 203
思考空间 206
习题 206
第12章 动能定理 208
12.1 力的功 208
12.1.1 功的定义 208
12.1.2 几种常见力的功 209
12.1.3 约束力的功 211
12.1.4 质点系内力的功 212
12.2 动能 212
12.2.1 质点的动能 212
12.2.2 质点系的动能 柯尼西定理 213
12.2.3 刚体的动能 213
12.3 质点系动能定理 215
12.4 动能定理应用举例 216
12.5 动力学综合问题举例 218
思考空间 222
习题 223
第13章 达朗贝尔原理 227
13.1 达朗贝尔原理 227
13.1.1 惯性力 质点达朗贝尔原理 227
13.1.2 质点系的达朗贝尔原理 228
13.2 惯性力系简化 229
13.2.1 惯性力系的主矢和主矩 229
13.2.2 刚体惯性力系的简化 230
13.2.3 动静法的应用 232
13.3 轴承动约束力 236
13.3.1 定轴转动刚体的惯性力系简化 236
13.3.2 定轴转动刚体轴承的动约束力 237
13.3.3 消除转子动约束力的途径 237
思考空间 238
习题 239
第14章 虚位移原理 243
14.1 对矢量力学方法的回顾 243
14.2 约束及其分类 约束方程 自由度 244
14.2.1 约束及其分类 约束方程 244
14.2.2 自由度 246
14.3 虚位移 247
14.4 理想约束 249
14.5 虚位移原理 250
14.5.1 虚位移原理的表述 250
14.5.2 虚位移原理的应用 251
14.6 多自由度情况下的虚位移原理 256
14.6.1 广义坐标 广义位移 256
14.6.2 广义力 257
14.6.3 虚位移原理在广义坐标中的表达形式 258
思考空间 259
习题 260
第15章 拉格朗日方程 263
15.1 动力学普遍方程 263
15.2 拉格朗日第二类方程 265
15.3 拉格朗日第二类方程的首次积分 271
15.3.1 广义能量积分 271
15.3.2 循环积分 272
思考空间 274
习题 274
第16章 动力学专题 277
16.1 振动的基本理论 277
16.1.1 单自由度系统的自由振动 277
16.1.2 阻尼对自由振动的影响 282
16.1.3 单自由度系统的受迫振动 共振 285
16.1.4 阻尼对受迫振动的影响 287
16.1.5 振动的消减和隔离 290
16.2 碰撞 293
16.2.1 碰撞现象的特殊性 恢复因数 293
16.2.2 用于碰撞过程的基本定理 295
16.2.3 两球的对心碰撞 297
16.2.4 碰撞冲量对定轴转动刚体的作用 撞击中心 301
习题 302
参考文献 306
中英文名词对照