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绪论 1

第1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

1.2 静力学公理 6

1.3 约束与约束反力 8

1.4 物体的受力分析与受力图 11

本章小结 14

思考题 14

习题 16

第2章 平面特殊力系 19

2.1 平面汇交力系合成和平衡的几何法 19

2.1.1 平面汇交力系合成的几何法 20

2.1.2 平面汇交力系平衡的几何条件 21

2.2 平面汇交力系合成和平衡的解析法 22

2.2.1 力在坐标轴上的投影 22

2.2.2 合力投影定理 23

2.2.3 平面汇交力系合成和平衡的解析法 24

2.3 力对点的矩与合力矩定理 27

2.3.1 力对点的矩 27

2.3.2 合力矩定理 28

2.4 平面力偶理论 29

2.4.1 两个平行力的合成 29

2.4.2 力偶及其性质 30

2.4.3 平面力偶系的合成及平衡条件 32

2.5 平面平行力系的合成与平衡 34

2.5.1 平面平行力系的合成 34

2.5.2 平面平行力系的平衡条件 35

本章小结 37

思考题 38

习题 40

第3章 平面一般力系 45

3.1 力线平移定理 45

3.2 平面一般力系向一点的简化 46

3.3 平面一般力系的简化结果与合力矩定理 48

3.4 平面一般力系的平衡条件与平衡方程 50

3.5 物体系统的平衡 54

3.6 静定与静不定问题的概念 60

3.7 平面简单桁架的内力分析 61

本章小结 65

思考题 66

习题 68

第4章 摩擦 74

4.1 滑动摩擦 74

4.2 摩擦角和自锁 76

4.3 考虑摩擦时的平衡问题 77

4.4 滚动摩阻的概念 81

本章小结 83

思考题 83

习题 84

第5章 空间力系 89

5.1 空间汇交力系 89

5.1.1 力在直角坐标轴上的投影与分解 89

5.1.2 空间汇交力系的合成 90

5.1.3 空间汇交力系的平衡 91

5.2 空间力偶系 92

5.3 力对轴的矩与力对点的矩 94

5.4 空间一般力系向一点的简化 97

5.5 空间一般力系简化结果的讨论 99

5.6 空间一般力系的平衡方程及应用 100

5.6.1 空间一般力系的平衡方程 100

5.6.2 空间约束类型 101

5.6.3 空间力系平衡问题举例 102

5.7 平行力系的中心和物体的重心 106

5.7.1 平行力系的中心 106

5.7.2 重心的坐标公式 107

5.7.3 确定重心的方法 108

本章小结 110

思考题 112

习题 113

第2篇 运动学 121

第6章 点的运动学 121

6.1 点的运动矢量分析方法 121

6.2 点的运动的直角坐标法 122

6.3 点的运动的自然坐标法 126

6.3.1 弧坐标与自然轴系 127

6.3.2 点的速度 127

6.3.3 点的加速度 128

本章小结 131

思考题 132

习题 133

第7章 刚体的基本运动 136

7.1 刚体的平行移动 136

7.2 刚体的定轴转动 137

7.3 定轴转动刚体内各点的速度和加速度 139

7.4 绕定轴转动刚体的传动问题 141

7.4.1 齿轮传动 141

7.4.2 皮带轮传动 142

7.5 角速度和角加速度的矢量表示与点的速度和加速度的矢积表示 143

本章小结 145

思考题 146

习题 147

第8章 点的合成运动 150

8.1 点的合成运动的概念 150

8.2 点的速度合成定理 152

8.3 牵连运动为平动时点的加速度合成定理 155

8.4 牵连运动为转动时点的加速度合成定理 159

本章小结 163

思考题 163

习题 164

第9章 刚体的平面运动 170

9.1 刚体平面运动的概述 170

9.2 平面运动的分解与刚体的平面运动方程 171

9.3 平面图形内各点的速度 172

9.3.1 基点法（合成法） 172

9.3.2 速度投影法 172

9.3.3 瞬时速度中心法（速度瞬心法） 175

9.4 平面图形内各点的加速度 180

9.4.1 基点法（合成法） 180

9.4.2 投影法 184

9.4.3 瞬心法 185

本章小结 186

思考题 187

习题 189

第10章 刚体的一般运动 196

10.1 刚体的合成运动 196

10.1.1 刚体绕平行轴转动的合成 196

10.1.2 刚体绕相交轴转动的合成 200

10.1.3 刚体平动与转动的合成 202

10.2 刚体的定点运动 203

10.2.1 运动方程 203

10.2.2 位移定理（欧拉定理） 204

10.2.3 描述刚体运动的几何量 205

10.2.4 描述刚体内任一点运动的几何量 206

10.3 刚体的般运动 208

10.3.1 运动方程 208

10.3.2 速度 209

10.3.3 加速度 209

10.3.4 牵连运动为一般运动时点的加速度合成定理 209

本章小结 211

思考题 212

习题 213

第3篇 动力学 218

第11章 质点运动微分方程 218

11.1 质点运动微分方程形式 218

11.2 质点动力学两类问题 219

本章小结 228

思考题 228

习题 229

第12章 动量定理 232

12.1 质点系的质心与内力和外力 232

12.2 动量与冲量 233

12.2.1 动量 233

12.2.2 冲量 235

12.3 动量定理 236

12.3.1 质点的动量定理 236

12.3.2 质点系的动量定理 237

12.4 质心运动定理 240

本章小结 244

思考题 245

习题 246

第13章 动量矩定理 250

13.1 刚体对轴的转动惯量 250

13.1.1 具有规则几何形状的均匀刚体 251

13.1.2 回转半径 252

13.1.3 平行移轴定理 252

13.1.4 计算转动惯量的组合法 254

13.2 质点和质点系的动量矩 255

13.2.1 质点的动量矩 255

13.2.2 质点系的动量矩 256

13.3 动量矩定理 257

13.3.1 质点的动量矩定理 257

13.3.2 质点系的动量矩定理 259

13.4 刚体定轴转动微分方程 261

13.5 质点系相对于质心的动量矩定理与刚体平面运动微分方程 263

本章小结 268

思考题 269

习题 270

第14章 动能定理 274

14.1 力的功与功率 274

14.1.1 力的功 274

14.1.2 功率 280

14.2 动能 281

14.3 动能定理 284

14.3.1 质点的动能定理 284

14.3.2 质点系的动能定理 285

14.3.3 功率方程 288

14.3.4 机械效率 288

14.4 势能与机械能守恒定律 290

14.4.1 势力场 290

14.4.2 势能 290

14.4.3 有势力的功 292

14.4.4 机械能守恒定律 292

14.5 动力学普遍定理及其综合应用 294

本章小结 300

思考题 301

习题 302

第15章 达朗贝尔原理 309

15.1 惯性力与质点的达朗贝尔原理 309

15.1.1 惯性力 309

15.1.2 质点的达朗贝尔原理 310

15.2 质点系的达朗贝尔原理 312

15.3 刚体惯性力系的简化 314

15.3.1 刚体做平动时的简化 314

15.3.2 定轴转动刚体的简化 315

15.3.3 刚体做平面运动时的简化 317

15.4 定轴转动刚体的轴承动反力 320

本章小结 323

思考题 324

习题 325

第16章 虚位移原理 330

16.1 约束及其分类 330

16.2 虚位移和虚功 332

16.3 广义坐标与自由度 334

16.4 理想约束 337

16.5 虚位移原理 338

16.6 广义力及广义坐标下的质点系的平衡条件 343

本章小结 348

思考题 349

习题 350

第17章 拉格朗日方程 353

17.1 动力学普遍方程 353

17.2 拉格朗日第二类方程 355

17.3 拉格朗日第二类方程的积分 361

17.3.1 能量积分 361

17.3.2 循环积分 363

本章小结 365

思考题 366

习题 366

第18章 机械振动基础 370

18.1 单自由度系统无阻尼自由振动 370

18.1.1 自由振动的概念 370

18.1.2 单自由度系统无阻尼自由振动微分方程及其解 371

18.1.3 自由振动的特点 372

18.1.4 各种类型的单自由度振动系统 373

18.2 求系统固有频率的方法 378

18.3 单自由度系统的有阻尼自由振动 381

18.3.1 阻尼的概念 381

18.3.2 有阻尼自由振动微分方程及其解 381

18.4 单自由度系统的无阻尼强迫振动 386

18.4.1 无阻尼强迫振动微分方程及其解 386

18.4.2 强迫振动的主要特性 387

18.5 单自由度系统的有阻尼强迫振动 390

18.5.1 有阻尼强迫振动微分方程及其解 390

18.5.2 阻尼对强迫振动的影响 392

18.6 临界转速与隔振 394

18.6.1 转子的临界转速 394

18.6.2 隔振 396

18.7 两个自由度系统无阻尼自由振动 398

18.7.1 自由振动微分方程 399

18.7.2 主振动与主振型 400

18.8 两个自由度系统无阻尼强迫振动 405

18.8.1 振动微分方程 405

18.8.2 振幅与激振力频率间关系 405

本章小结 408

思考题 409

习题 410

第19章 碰撞 417

19.1 碰撞现象及其基本特征与碰撞力 417

19.2 用于碰撞过程的基本定理 418

19.3 质点对固定面的碰撞与恢复系数 419

19.4 两物体的对心正碰撞与动能损失 420

19.4.1 正碰撞结束时两质心的速度 421

19.4.2 正碰撞过程中的动能损失 421

19.5 碰撞冲量对绕定轴转动刚体的作用与撞击中心 423

本章小结 426

思考题 426

习题 426

习题参考答案 429

参考文献 440

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