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1 静力学公理和物体受力分析1

1.1　静力学公理1

第一部分　静力学1

1.2　约束和约束反力4

1.2.1 柔性约束4

1.2.2　光滑接触面约束5

1.2.3　光滑铰链约束5

1.2.4　其他约束7

1.3　物体受力分析和受力图8

本章小结12

思考题12

习题13

2.1.1 合成的几何方法——力多边形法则16

2 平面汇交力系与平面力偶16

2.1　平面汇交力系合成与平衡的几何法16

2.1.2 平面汇交力系平衡的几何条件17

2.2　平面汇交力系合成与平衡的解析法18

2.2.1 力在直角坐标轴上的投影18

2.2.2　合力投影定理18

2.2.3 平面汇交力系的平衡方程与应用19

2.3　平面力对点之矩的概念21

2.3.1 力对点之矩（力矩）21

2.3.2　合力矩定理与力矩的解析表达式22

2.4　平面力偶23

2.4.1 力偶与力偶矩23

2.4.2　力偶的性质24

2.4.3 平面力偶系的合成与平衡25

本章小结27

思考题28

习题30

3　平面力系34

3.1　力的平移定理34

3.2　平面任意力系向已知点简化35

3.3　简化结果分析　合力矩定理37

3.4　平面任意力系的平衡条件40

3.4.1 平面汇交力系的平衡方程44

3.4.2 平面平行力系的平衡方程44

3.5　物体系统的平衡　静定与静不定问题46

3.5.1　物体系统的平衡46

3.5.2　静定与静不定问题51

3.6　平面桁架53

3.6.1　平面桁架的基本概念53

3.6.2 节点法54

3.6.3 截面法56

本章小结58

思考题58

习题61

4 空间力系69

4.1　力对轴之矩69

4.2　空间任意力系向已知点简化　主矢和主矩71

4.3　简化结果分析72

4.4　空间任意力系的平衡条件74

4.5.1 平行力系的中心78

4.5　平行力系的中心及物体的重心与质心78

4.5.2 重心和质心79

本章小结83

思考题83

习题84

5　摩擦90

5.1　滑动摩擦力和摩擦定律90

5.2　摩擦角和自锁现象92

5.3　考虑滑动摩擦的平衡问题93

本章小结97

思考题97

习题97

6.1　矢量法100

6.1.1　点的运动方程100

6　点的运动100

第二部分　运动学100

6.1.2　点的速度101

6.1.3　点的加速度101

6.2　直角坐标法102

6.3 自然坐标法106

6.3.1 点的运动方程106

6.3.2 曲率、曲率半径和自然轴系106

6.3.3 点的速度和加速度107

本章小结112

思考题112

习题112

7.1　刚体的平行移动116

7　刚体的简单运动116

7.2　刚体的定轴转动117

7.2.1 确定刚体的位置118

7.2.2 角速度118

7.2.3 角加速度118

7.2.4　三种特殊情形118

7.3　转动刚体内各点的速度和加速度119

7.3.1 点的运动方程119

7.3.2 点的速度119

7.3.3　点的加速度120

7.4　传动比121

7.4.1　带轮传动121

7.4.2　齿轮传动122

7.5 以矢量表示的角速度和角加速度123

7.5.1 用矢量表示定轴转动刚体的角速度123

7.5.2 用矢积表示定轴转动刚体内任一点的速度123

7.5.3 用矢积表示定轴转动刚体内任一点的加速度124

本章小结125

思考题125

习题126

8　点的合成运动130

8.1　相对运动、牵连运动、绝对运动130

8.2　点的速度合成定理132

8.3　点的加速度合成定理136

8.3.1 牵连运动为平动时加速度合成定理136

8.3.2 牵连运动为转动（非平动）时加速度合成定理137

本章小结140

思考题141

习题141

9　刚体的平面运动146

9.1　刚体平面运动的概念和分解146

9.1.1 刚体平面运动的概念146

9.1.2 刚体平面运动的分解146

9.2　求平面图形内各点速度的基点法148

9.2.1　基点法148

9.2.2　速度投影定理148

9.3　求平面图形内各点速度的瞬心法151

9.4　用基点法求平面图形内各点的加速度154

9.5　运动学综合应用举例155

本章小结159

思考题160

习题161

第三部分　动力学166

10　质点动力学的基本方程166

10.1　动力学基本定律166

10.2　质点的运动微分方程167

10.2.1 质点的运动微分方程在直角坐标轴上投影167

10.2.2 质点的运动微分方程在自然轴上投影168

10.3　质点动力学的两类基本问题168

本章小结171

思考题172

习题172

11.1　质点系动量定理175

11　动量定理175

11.2　质心运动定理177

11.2.1　质心177

11.2.2　质点系动量的计算177

11.2.3　质心运动定理178

11.3　定常流动流体流经弯管时的动约束力182

本章小结183

思考题184

习题185

12　动量矩定理188

12.1　质点系动量矩定理188

12.1.1　质点动量矩定理188

12.1.2　质点系动量矩定理188

12.2　刚体绕定轴转动微分方程190

12.3　刚体对轴的转动惯量191

12.3.1 转动惯量和回转半径191

12.3.2 简单形状的均质刚体转动惯量的计算192

12.3.3　转动惯量的平行轴定理193

12.3.4 求转动惯量的实验方法194

12.4　刚体平面运动微分方程195

12.4.1 质点系相对质心动量矩定理195

12.4.2 刚体平面运动微分方程196

本章小结199

思考题200

习题202

13.1.2 质点系的动能206

13.1.1　质点的动能206

13　动能定理206

13.1　质点系和刚体的动能206

13.2　力的功208

13.2.1 重力的功208

13.2.2　弹性力的功209

13.2.3　定轴转动刚体上作用力的功209

13.2.4　平面运动刚体上力系的功210

13.3　质点系动能定理210

13.3.1　质点的动能定理210

13.3.2 质点系的动能定理211

13.3.3　理想约束212

13.4.1 势力场214

13.4　机械能守恒定律214

13.4.2 势能215

13.4.3　机械能守恒定律216

13.4.4 关于势力场的特殊性质218

13.5　普遍定理的综合应用219

本章小结221

思考题221

习题222

14　动静法229

14.1　达朗伯原理229

14.1.1 质点的达朗伯原理229

14.1.2 质点系的达朗伯原理232

14.2.2 定轴转动刚体的惯性力系的简化233

14.2.1 平动刚体的惯性力系的简化233

14.2　刚体惯性力系的简化233

14.2.3　平面运动刚体的惯性力系的简化235

14.3　动静法的应用240

14.3.1 一般情况下转动刚体惯性力系的简化241

14.3.2　一般情况下轴承的附加动反力242

14.3.3 刚体的惯性主轴及其判断243

14.3.4 转子的静平衡和动平衡的概念246

本章小结247

思考题247

习题247

15.1　系统的约束及其分类252

15.1.1 约束及其分类252

15　虚位移原理252

15.1.2　虚功254

15.1.3 自由度与广义坐标254

15.2　虚位移的概念与计算255

15.2.1　几何法256

15.2.2　解析法256

15.3　理想约束及虚位移定理257

15.3.1　理想约束257

15.3.2　虚位移原理258

本章小结265

思考题265

习题266

参考文献270