绪论1

0.1理论力学的研究内容1

0.2理论力学的学习目的2

0.3理论力学的研究方法2

0.4理论力学的学习方法3

第1篇静力学

第1章静力学公理和物体的受力分析6

1.1静力学基本概念6

1.1.1力和力系的概念6

1.1.2平衡的概念7

1.1.3刚体的概念7

1.2静力学公理7

1.3约束与约束反力8

1.3.1柔体约束9

1.3.2光滑接触面约束9

1.3.3光滑圆柱铰链约束9

1.3.4支座约束10

1.3.5链杆约束11

1.4物体的受力分析与受力图11

学习方法和要点提示14

思考题15

习题16

第2章平面汇交力系和平面力偶系18

2.1平面汇交力系合成与平衡的几何法18

2.1.1平面汇交力系合成的几何法18

2.1.2平面汇交力系平衡的几何条件19

2.2平面汇交力系合成与平衡的解析法20

2.2.1力在直角坐标轴上的投影20

2.2.2合力投影定理20

2.2.3平面汇交力系合成的解析法21

2.2.4平面汇交力系的平衡方程21

2.3平面力对点之矩23

2.3.1力对点之矩23

2.3.2合力矩定理23

2.4平面力偶24

2.4.1力偶与力偶矩24

2.4.2平面力偶的等效定理25

2.5平面力偶系的合成和平衡条件25

2.5.1平面力偶系的合成25

2.5.2平面力偶系的平衡条件26

学习方法和要点提示27

思考题27

习题28

第3章平面任意力系32

3.1力线平移定理32

3.2平面任意力系向一点的简化33

3.3平面任意力系的平衡方程37

3.4物体系统的平衡41

3.4.1静定与静不定问题41

3.4.2物体系统平衡的求解43

3.5平面简单桁架的内力计算48

3.5.1平面桁架的概念48

3.5.2节点法49

3.5.3截面法50

学习方法和要点提示51

思考题51

习题52

第4章摩擦59

4.1滑动摩擦59

4.1.1静滑动摩擦力及最大静滑动摩擦力60

4.1.2动滑动摩擦力61

4.2摩擦角和自锁现象61

4.2.1摩擦角61

4.2.2自锁现象62

4.3考虑摩擦时物体的平衡问题63

4.4滚动摩阻简介67

学习方法和要点提示69

思考题70

习题71

第5章空间力系74

5.1力在空间直角坐标轴上的投影74

5.1.1直接投影法74

5.1.2二次投影法75

5.1.3力沿空间直角坐标轴的分解75

5.1.4空间汇交力系的合成与平衡条件76

5.2力对点之矩矢和力对轴之矩78

5.2.1力对点之矩以矢量表示——力矩矢78

5.2.2力对轴之矩79

5.2.3力对点之矩与力对通过该点的轴之矩的关系80

5.3空间力偶81

5.3.1空间力偶矩以矢量表示力偶矩矢81

5.3.2空间力偶等效定理81

5.3.3空间力偶系的合成与平衡条件82

5.4空间任意力系向一点简化83

5.4.1空间任意力系向一点的简化83

5.4.2空间任意力系的简化结果分析85

5.5空间任意力系的平衡87

5.5.1空间任意力系的平衡方程87

5.5.2工程实物与空间约束类型的对应分析88

5.5.3空间平衡问题举例89

5.6平行力系中心与重心93

5.6.1平行力系中心93

5.6.2重心94

5.6.3确定物体重心的方法95

学习方法和要点提示98

思考题98

习题98

第2篇运动学

第6章点的运动104

6.1矢量法104

6.1.1运动方程104

6.1.2点的速度105

6.1.3点的加速度105

6.2直角坐标法106

6.2.1运动方程106

6.2.2点的速度107

6.2.3点的加速度107

6.3自然法111

6.3.1运动方程111

6.3.2自然轴系111

6.3.3点的速度112

6.3.4点的切向加速度和法向加速度112

6.3.5几种特殊运动114

学习方法和要点提示116

思考题116

习题117

第7章刚体的基本运动120

7.1刚体的平行移动120

7.2刚体的定轴转动122

7.2.1转动方程122

7.2.2角速度122

7.2.3角加速度123

7.3转动刚体内各点的速度和加速度124

7.3.1定轴转动刚体上各点的速度125

7.3.2定轴转动刚体上各点的加速度125

7.4轮系的传动比127

7.4.1齿轮传动127

7.4.2带轮传动128

7.5以矢量表示角速度和角加速度·以矢积表示点的速度和加速度129

学习方法和要点提示131

思考题131

习题132

第8章点的合成运动135

8.1绝对运动·相对运动·牵连运动135

8.2速度合成定理136

8.3牵连运动为平动时点的加速度合成定理139

8.4牵连运动为定轴转动时点的加速度合成定理142

学习方法和要点提示145

思考题146

习题146

第9章刚体的平面运动150

9.1刚体平面运动的分解150

9.1.1平面运动的概念150

9.1.2平面运动的简化150

9.1.3刚体平面运动方程151

9.1.4刚体平面运动的分解过程151

9.2平面图形上各点的速度分析152

9.2.1基点法152

9.2.2速度投影法154

9.2.3速度瞬心法154

9.3平面图形上各点的加速度分析159

学习方法和要点提示164

思考题164

习题165

第3篇动力学

第10章质点动力学171

10.1动力学基本定律171

10.2质点运动微分方程173

10.2.1质点运动微分方程在直角坐标轴上的投影173

10.2.2质点运动微分方程在自然轴上的投影173

10.2.3质点动力学基本问题173

学习方法和要点提示178

思考题178

习题179

第11章动量定理182

11.1动量与冲量182

11.1.1动量182

11.1.2冲量183

11.2质点与质点系的动量定理183

11.2.1质点的动量定理183

11.2.2质点系的动量定理184

11.2.3质点系动量守恒定律186

11.3质心运动定理187

11.3.1质量中心(质心)187

11.3.2质心运动定理187

11.3.3质心运动守恒定律188

学习方法和要点提示189

思考题189

习题190

第12章动量矩定理192

12.1质点和质点系的动量矩192

12.1.1质点的动量矩192

12.1.2质点系的动量矩193

12.2质点与质点系的动量矩定理193

12.2.1质点的动量矩定理193

12.2.2质点系的动量矩定理194

12.2.3动量矩守恒定律196

12.3刚体绕定轴转动的微分方程197

12.4刚体对轴的转动惯量199

12.4.1简单形状物体的转动惯量计算199

12.4.2回转半径(或惯性半径)200

12.4.3平行轴定理200

12.5刚体平面运动微分方程203

12.5.1质点系相对于质心的动量矩定理203

12.5.2刚体平面运动微分方程204

学习方法和要点提示207

思考题208

习题209

第13章动能定理212

13.1力的功212

13.1.1重力的功213

13.1.2弹性力的功214

13.1.3定轴转动刚体上作用力的功214

13.1.4质点系内力的功215

13.1.5约束反力的功之和等于零的理想情况215

13.2质点和质点系的动能217

13.2.1质点的动能217

13.2.2质点系的动能217

13.3动能定理219

13.3.1质点的动能定理219

13.3.2质点系的动能定理220

13.4势力场·势能·机械能守恒定律223

13.4.1势力场223

13.4.2势能224

13.4.3机械能守恒定律226

13.5动力学普遍定理的综合应用226

学习方法和要点提示232

思考题233

习题234

第14章达朗贝尔原理239

14.1惯性力·质点的达朗贝尔原理239

14.2质点系的达朗贝尔原理241

14.3刚体惯性力系的简化241

14.3.1刚体平动242

14.3.2刚体定轴转动242

14.3.3刚体作平面运动(平行于质量对称面)243

学习方法和要点提示246

思考题246

习题247

第15章虚位移原理249

15.1约束·虚位移·虚功249

15.1.1约束及其分类249

15.1.2虚位移251

15.1.3虚功252

15.1.4理想约束252

15.2虚位移原理及应用252

学习方法和要点提示254

思考题254

习题255

习题参考答案257

参考文献270 2100433B

本书是根据教育部“力学基础课程教学基本要求”编写的，由浅入深按照由质点到质点系、由矢量到代数量循序渐进的次序，分三篇进行介绍。第1篇是静力学，包括受力分析和受力图、力系的等效与简化和静力学平衡问题等内容；第2篇是运动学，包括运动分析基础、点的复合运动分析和刚体的平面运动分析等内容；第3篇是动力学，包括质点动力学、动力学普遍定理及其应用、达朗贝尔原理、虚位移原理等内容。本书还选配了一定数量的典型例题、思考题和习题供教师和学生选用。

本书可作为高等学校机械、土木、交通、水利、采矿、冶金等各工科专业中少学时教材或教学参考书，也可供相关专业工程技术人员参考。

《理论力学（第8版）》配套有《理论力学学习辅导》《理论力学思考题集》《理论力学解题指导及习题集（第3版）》《理论力学习题全解》等教材以及《理论力学电子教案》《理论力学网络课程》《理论力学网上作业与查询系统》等教学资源。

理论力学（第4版）修订背景

《理论力学（第1版）》于2002年出版，被评为普通高等教育“十一五”国家级规划教材。《理论力学（第2版）》于2007年出版，被评为“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材。《理论力学（第3）》于2014年出版，增加了部分内容，扩展了教材的使用范围。为适应教学发展的需要，编者编写了《理论力学（第4版）》。

理论力学（第4版）修订情况

《理论力学（第4版）》在文字方面保留了《理论力学（第3版）》的体系和风格，对教材的内容和习题做了增删和修改，同时修正了第3版中的错误。该教材的修改工作和二维码内容是由刘习军执笔和完成的。教研室的张素侠等部分教师参加了对修改内容的讨论。

理论力学（第4版）出版工作

2019年5月20日，《理论力学（第4版）》由机械工业出版社出版。

0 绪 论

0.1 理论力学的研究对象与内容

0.2 理论力学发展的简要回顾

0.3 理论力学的研究方法

0.4 学习理论力学的目的

第一篇 静力学

1 静力学公理和物体的受力分析

1.1 静力学基本概念

1.2 静力学公理

1.3 约束和约束反力 物体的受力分析

2 力系的等效与简化

2.1 汇交力系的合成与平衡

2.2 力对点的矩和力对轴的矩

2.3 力偶和力偶系

2.4 一般力系的简化 主矢和主矩

3 力系的平衡

3.1 力系的平衡条件和平衡方程

3.2 平面任意力系的平衡方程的应用

3.3 空间力系平衡方程的应用

3.4 重心和形心

3.5 考虑摩擦时的平衡问题

第二篇 运动学

4 点的运动学

4.1 矢量法

4.2 直角坐标法

4.3 自然法

5 刚体的基本运动

5.1 刚体的平行移动

5.2 刚体的定轴转动

5.3 轮系的传动比

5.4 角速度与角加速度的矢量表示法

6 点的合成运动

6.1 绝对运动 相对运动 牵连运动

6.2 点的速度合成定理

6.3 牵连运动是平动时点的加速度合成定理

6.4 牵连运动是转动时点的加速度合成定理 科氏加速度

7 刚体的平面运动

7.1 刚体平面运动的概念与平面运动方程

7.2 平面图形内各点的速度分析

7.3 平面图形上各点的加速度分析

7.4 运动学综合应用举例

第三篇 动力学

8 质点动力学的基本方程

8.1 动力学基本定律

8.2 质点的运动微分方程

9 动量定理

9.1 动量与冲量

9.2 质点系的动量定理

9.3 质心运动定理

10 动量矩定理

10.1 质点和质点系的动量矩

10.2 动量矩定理

10.3 刚体绕定轴的转动微分方程

10.4 刚体对轴的转动惯量

10.5 质点系相对于质心的动量矩定理

10.6 刚体的平面运动微分方程

11 动能定理

11.1 功和动能的概念及其计算

11.2 动能定理

11.3 功率和功率方程

11.4 势力场和势能及其性质

11.5 机械能守恒定律

11.6 动力学普遍定理的综合应用

12 达朗伯原理

12.1 达朗伯原理与惯性力

12.2 刚体惯性力系的简化

12.3 刚体绕定轴转动时轴承的附加动反力

13 虚位移原理

13.1 约束、自由度与广义力

13.2 虚位移、虚功和理想约束

13.3 虚位移原理及应用

14 机械振动基础

14.1 单自由度系统的自由振动

14.2 计算自振频率的能量法

14.3 单自由度系统的有阻尼自由振动

14.4 单自由度系统无阻尼强迫振动

14.5 单自由度系统有阻尼强迫振动

参考文献2100433B