理論力學

中國水利水電出版社

【作者】主編胡慶泉王繼燕

【I S B N 】978-7-5226-1349-9

【責任編輯】王玉梅

【適用讀者群】本科

【出版時間】2023-03-10

【開本】16開

【裝幀信息】平裝（光膜）

【版次】第1版第1次印刷

【頁數】264

【千字數】305

【印張】16.5

【定價】￥49

【叢書】應用型本科高校建設示范教材

【備注信息】

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本書是為適應應用型人才培養(yǎng)的需要而編寫，編寫過程中參考了教育部高等學校力學教學指導委員會制定的《理論力學課程教學基本要求》，同時融入了編者多年的教學經驗，作為教材可參照中、少學時（52～76）要求執(zhí)行。

本書除緒論外共分14章：靜力學基礎、平面匯交力系和平面力偶系、平面任意力系、空間力系、摩擦、點的運動學、剛體的簡單運動、點的合成運動、剛體的平面運動、質點動力學的基本方程、動量定理、動量矩定理、動能定理、達朗貝爾原理。本書在敘述問題時，突出受力與運動分析，注重對學生綜合分析能力的培養(yǎng)，具有很強的教學適用性，有助于培養(yǎng)工程應用型人才。

本書可作為高等學校工科機械類、土木類專業(yè)“理論力學”或“工程力學”課程的教材，也可供成人教育、網絡教育以及有關工程技術人員參考。

本書配有電子教案，讀者可以從中國水利水電出版社網站（www.waterpub.com.cn）或萬水書苑網站（www.hzxbc.cn）免費下載。

“理論力學”是高等理工科院校普遍開設的一門技術基礎課。它不僅是后續(xù)課程及其他專業(yè)課程的基礎，還能夠幫助學生直接分析和解決工程中的某些實際問題。近年來，在專業(yè)教學改革中，“理論力學”教學課時有所減少，加之高校擴招所導致學生基礎的變化，這些因素使得相關專業(yè)“理論力學”教學內容的差別程度越來越大。為了滿足由于這些變化所產生的教學以及應用型人才培養(yǎng)的需要，我們組織部分人員，參照教育部高等學校力學教學指導委員會制定的《理論力學課程教學基本要求》，并結合編者近年來的教學改革實踐編寫了本書。

在本書編寫過程中，一方面考慮了學科自身的完整性和系統(tǒng)性，基本延續(xù)了傳統(tǒng)內容體系，依次講述靜力學、運動學和動力學；另一方面著重考慮了應用型人才培養(yǎng)對基礎課程知識需要的針對性與實用性，編寫時刪去了一些擴展部分的內容，如碰撞、機械振動等。針對學生應用知識能力的不足，在對基本概念進行論述時注重引導學生分析問題，把對物體受力分析和運動分析能力的培養(yǎng)貫穿教學始終。為了強化應用，在對定理進行論證和對公式進行推導時不做冗長敘述，力求簡潔，而是把重點放在如何應用這些定理和公式去分析和解決問題上。另外，針對學生理論聯系實際能力較差的現狀，編寫時還加重了物體計算簡圖所對應的實際工程構件背景的介紹，以達到逐步培養(yǎng)學生由工程實際抽象建立力學模型能力的目的。

本書由胡慶泉、王繼燕任主編（負責統(tǒng)編定稿），李琳、楊尚陽、尹大剛、侯善芹任副主編（審讀全稿）。具體編寫人員及分工如下：劉建忠（緒論、第1章）、蔣彤（第2章、第3章）、王繼燕（第4章、第11章）、崔澤（第5章）、高華（第6章）、李琳（第7章）、高曦光（第8章）、馬昌紅（第9章）、侯善芹（第10章）、楊尚陽（第12章）、胡慶泉（第13章）、倪正銀（第14章）。本書編者均常年負責“理論力學”課程教學工作，有較深的理論造詣和豐富的教學經驗。

由于時間倉促，書中難免有疏漏之處，懇請讀者批評指正。

編者

2022年8月

前言
緒論 1
0.1 理論力學的研究對象和內容 1
0.2 理論力學的研究方法 2
0.3 學習理論力學的主要目的 3
拓展閱讀：牛頓簡介 4
第1章　靜力學基礎 5
1.1 靜力學的基本概念 5
1.2 靜力學公理 6
1.3 約束及約束反力 9
1.4 物體的受力分析和受力圖 13
拓展閱讀：靜力學發(fā)展簡史 16
習題 17
第2章　平面匯交力系和平面力偶系 20
2.1 平面匯交力系的合成和平衡的幾何法 20
2.2 平面匯交力系的合成和平衡的解析法 22
2.3 力矩的概念及其計算 25
2.4 力偶的概念及其性質 26
2.5 平面力偶系的合成與平衡 28
習題 31
第3章　平面任意力系 36
3.1 力的平移定理 36
3.2 平面任意力系向一點簡化 37
3.3 平面任意力系的平衡條件和平衡方程 42
3.4 物體系統(tǒng)的平衡 47
習題 51
第4章　空間力系 60
4.1 力在直角坐標軸上的投影 60
4.2 空間匯交力系 61
4.3 空間力對點之矩和空間力對軸之矩 63
4.4 空間力偶 67
4.5 空間任意力系向一點簡化 70
4.6 空間任意力系的平衡方程 73
4.7 重心 78
習題 84
第5章　摩擦 88
5.1 滑動摩擦 88
5.2 摩擦角與自鎖 90
5.3 考慮摩擦時物體的平衡問題 92
5.4 滾動摩阻 95
拓展閱讀：達•芬奇簡介 97
習題 97
第6章　點的運動學 101
6.1 矢量法 101
6.2 直角坐標法 103
6.3 自然法 106
拓展閱讀：中國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng) 114
拓展閱讀：伽利略簡介 115
習題 116
第7章剛體的簡單運動 121
7.1 剛體的平行移動 121
7.2 剛體繞定軸轉動 123
習題 130
第8章點的合成運動 134
8.1 絕對運動、相對運動和牽連運動 134
8.2 速度合成定理 135
8.3 牽連運動為平移時的加速度合成定理 138
8.4 牽連運動為轉動時的加速度合成定理 140
習題 146
第9章　剛體的平面運動 151
9.1 剛體平面運動的概述和運動分解 151
9.2 平面圖形上各點的速度分析和瞬時速度中心的概念 154
9.3 平面圖形上各點的加速度分析 164
習題 167
第10章　質點動力學的基本方程 172
10.1 動力學基本定律 172
10.2 質點的運動微分方程 174
習題 179
第11章　動量定理 183
11.1 動量和沖量 183
11.2 動量定理和動量守恒定律 186
11.3 質心運動定理和質心運動守恒定律 189
習題 193
第12章　動量矩定理 197
12.1 剛體對軸的轉動慣量 197
12.2 動量矩 202
12.3 動量矩定理 204
12.4 剛體繞定軸轉動的微分方程 210
12.5 剛體平面運動微分方程 212
習題 215
第13章　動能定理 221
13.1 力的功 221
13.2 動能 226
13.3 動能定理 228
13.4 功率、功率方程、機械效率 233
13.5 動力學普遍定理的綜合應用 235
習題 237
第14章　達朗貝爾原理 243
14.1 慣性力及質點的達朗貝爾原理 243
14.2 質點系的達朗貝爾原理 245
14.3 剛體慣性力系的簡化 246
14.4 繞定軸轉動剛體的軸承動約束力 252
習題 254
參考文獻 258