理论力学

该教材是根据*高等学校力学基础课程教学指导分委员会*颁布的《高等学校工科理论力学课程教学基本要求》、培养应用型人才的教学需要，在参考国内外不同类型相关教材的基础上，根据现行教学计划安排、现行学生生源的实际水平和教学培养目标，结合多年教学改革和实践的体会，进行教材的优化、整合编写而成的。在保证课程基本要求的前提下，重视知识发生的过程，注重对力学概念的理解，紧密联系工程实际，培养学生的工程意识与创新能力，提高学生综合分析和处理问题的素质。全书内容精练，思路清楚，语言流畅。全书除绪论外共3篇14章。第1篇静力学：包括静力学公理与物体的受力分析、平面汇交力系与平面力偶系、平面任意力系、空间力系、静力学专题等5章。第2篇运动学：包括点的运动学、刚体的基本运动、点的合成运动、刚体的平面运动等4章。第3篇动力学：包括质点动力学基本方程、动量定理、动量矩定理、动能定理、动力学专题等5章。每章开始有本章提要，结尾有本章小结，后配习题和习题答案。本教材可作为非211大学和各类三本院校工科有关专业中、多学时理论力学课程的教材，也可作为继续教育和有关工程技术人员的参考书。特别适合于自学。

目录前言绪论101理论力学的研究对象与任务102理论力学的研究内容203理论力学的学习目的204理论力学的学习方法3第1篇静力学第1章静力学公理与物体受力分析711力的概念与静力学公理712约束与约束力1013物体受力分析与受力图14本章小结18习题19第2章平面汇交力系与平面力偶系2121平面汇交力系合成与平衡的几何法2122平面汇交力系合成与平衡的解析法2423平面力系中力对点的矩2824平面力偶理论31本章小结35习题36第3章平面任意力系4031力的平移定理4032平面任意力系的简化4133平面任意力系的平衡4634物体系统的平衡·静定与超静定问题51本章小结57习题59第4章空间力系6441空间汇交力系6442力对点的矩与力对轴的矩6743空间力偶系7044空间任意力系的简化7345空间任意力系的平衡76本章小结81习题83第5章静力学专题8751平面简单桁架内力计算8752考虑摩擦时物体的平衡问题9153平行力系中心与物体重心103本章小结111习题112第2篇运动学第6章点的运动学11961以固定点为基准的描述方法——直角坐标法11962以点的轨迹曲线为基准的描述方法——自然坐标法123本章小结130习题131第7章刚体基本运动13471刚体平行移动13472刚体定轴转动135本章小结142习题143第8章点的合成运动14681基本概念14682点的速度合成14983点的加速度合成153本章小结160习题161第9章刚体平面运动16791刚体平面运动概述16792平面图形上点的速度分析——基点法与投影法17193平面图形上点的速度分析——瞬时速度中心法17594平面图形上点的加速度分析17995刚体绕平行轴转动的合成183本章小结186习题186第3篇动力学第10章质点动力学基本方程194101动力学基本概念194102动力学基本定律194103质点运动微分方程196104质点动力学两类基本问题197本章小结202习题202第11章动量定理205111动量与冲量205112动量定理208113质心运动定理212本章小结218习题219第12章动量矩定理222121转动惯量222122动量矩227123动量矩定理230124相对质心的动量矩定理233125刚体平面运动微分方程234本章小结238习题239第13章动能定理245131力的功246132动能251133动能定理253134势能·机械能守恒定律257135动力学普遍定理综合应用262本章小结265习题266第14章动力学专题272141达朗伯原理272142虚位移原理281143拉格朗日方程289本章小结297习题298部分习题参考答案302参考文献313

前言理论力学是现代工程技术的基础，是高等理工科院校中普遍开设的一门重要的技术基础课，并在许多工程技术领域中有着广泛的应用，是很多后续相关专业课程的基础。编者在广泛研读国内外同类教材的基础上，结合自身多年的教学经验和体会编写了本书。 本书是按照*制定的理论力学课程教学基本要求编写而成的。为了更好地适应高等教育的普及化、高校的扩招和生源质量的变化，以及新一轮培养计划中该门课程学时数的减少，本书在精选优化教学内容的同时，紧紧围绕培养学生的力学基本素养，培养学生的自学能力和分析问题、解决问题的能力来组织教材结构，同时精选和优化教学内容。在文字叙述方面，力求概念明确，条理清楚，简明扼要，精选例题和习题。 本书具有下面几个具体特点： (1)调整结构体系，教材模块化：根据学时减少实际，为了突出基本理论，将平面简单桁架的内力计算、考虑摩擦时物体的平衡问题和平行力系中心与物体重心三部分内容从传统教材的体系中抽离出来构成单独一章——静力学专题。将达朗伯原理、虚位移原理和拉格朗日方程三部分内容从传统教材的体系中抽离出来构成单独一章——动力学专题。这两章专题内容可以根据专业需要和学时数的多少来选学，或者指导学生自学。 (2)内容精简，语言简练：本书的使用对象基本为教学-研究型大学和教学型大学的学生，注重基本概念的阐述和分析过程的简单清晰，而不追求冗长的理论推导和烦琐的数学运算。力求语言通俗易懂、思路明确、条理清楚，便于自学。在具体叙述中，采用由浅入深、由简单到复杂、由特殊到一般循序渐进的次序，便于学生理解和掌握。 (3)开章有提要，章末有小结：每章开始都有本章提要，便于学生对本章有一个初步的大概了解，明确本章主要内容和要求。为方便学生自学、归纳、总结和复习，每章后均设有本章小结，列出本章的主要知识点、本章分析思路和相关结论以及有关解题规律和技巧。每章的习题答案附在书后，便于查阅对照。 （4）增加讨论和思考内容：在理论叙述和例题分析中，在容易混淆和容易出错的地方，增加相关的讨论内容，或者留给学生思考的内容。 （5）增加例题数量和难度：针对理论力学听课易懂题难做、考试挂科一大片的实际状况，适当增加例题数量和具有一定难度的例题，部分例题做到一题多解，开阔学生思路，培养分析能力。 （6）例题叙述步骤化：针对学生文字表达能力欠佳、解题过程叙述不清的现状，例题解题过程的文字叙述标明、第二、第三等步骤顺序，强化训练；使学生在解题过程中做到思路明确，条理清楚。 前言理 论 力 学本书由李军强教授任主编，负责全书的结构设计、组织编写和后统稿。参加具体编写工作的有李军强（绪论、第4章、第8章、第9章、第11章、第13章）、陈满国（第1章、第2章、第3章）、张瑞萍（第5章、第7章）、马建青（第6章、第10章、第12章）、张光伟（第14章）。 本书承蒙陕西科技大学张功学教授审核，为本书的编写提出了许多宝贵建议，在此深表感谢。 本书的出版得到了机械工业出版社的大力支持与帮助，在编写过程中借鉴、引用了许多已出版的同类教材中的资料、图标、例题和习题，汲取了许多宝贵经验。谨此一并表示衷心的感谢。 本书编写人员长期担任理论力学的教学工作，书中融合了多年的教学经验与体会。但由于水平有限，书中难免存在不妥之处，恳请广大读者批评指正。 编者