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绪论 1

0.1 理论力学的研究对象 1

0.2 理论力学的研究方法 1

0.3 力学在科学体系中的地位 2

第1篇 运动学 5

第1章 点的运动学 5

1.1 矢量法 6

1.1.1 运动方程 6

1.1.2 速度 7

1.1.3 加速度 7

1.2 直角坐标法 8

1.2.1 运动方程 8

1.2.2 速度 8

1.2.3 加速度 9

1.3 自然坐标法（弧坐标法） 12

1.3.1 运动方程 12

1.3.2 速度 12

1.3.3 加速度 12

1.4 柱坐标法 15

1.4.1 运动方程 15

1.4.2 速度 16

1.4.3 加速度 16

1.5 球坐标法 17

1.5.1 运动方程 17

1.5.2 速度 18

1.5.3 加速度 18

1.6 极坐标法 22

1.6.1 运动方程 22

1.6.2 速度 22

1.6.3 加速度 22

本章小结 24

思考题 25

习题 25

参考答案 27

拓展阅读：周培源力学竞赛 28

第2章 刚体的运动 33

2.1 刚体的运动形式 33

2.2 刚体一般运动的矢量-矩阵描述 35

2.3 一般运动刚体上任意点的运动描述 36

2.3.1 运动方程 36

2.3.2 速度 37

2.3.3 加速度 38

2.4 刚体一般运动的退化形式 38

2.4.1 刚体的平动 38

2.4.2 刚体的定轴转动 42

2.4.3 刚体的平面运动 48

2.4.4 刚体的定点运动 60

本章小结 61

思考题 62

习题 63

参考答案 67

拓展阅读：直升机传动系统 68

第3章 点的复合运动 71

3.1 基本概念 72

3.2 点的速度合成定理 73

3.3 点的加速度合成定理 79

本章小结 84

思考题 85

习题 86

参考答案 90

拓展阅读：风洞的诞生 91

第2篇 动力学 98

第4章 物体的受力分析与力系的简化 98

4.1 力的性质 100

4.2 力矩与力偶 101

4.2.1 力对点的矩 102

4.2.2 力对轴的矩 102

4.2.3 力偶 103

4.3 约束和约束力 106

4.4 物体的受力分析 111

4.5 力系向任意一点的简化 114

4.5.1 力的平移定理 115

4.5.2 力系向任意一点的简化 115

本章小结 123

思考题 123

习题 125

参考答案 127

拓展阅读：机翼升力产生的几种解释介绍 128

第5章 动量定理 134

5.1 质点系的动量 135

5.2 力的冲量 137

5.3 质点系的动量定理 138

5.4 质心运动定理 143

本章小结 153

思考题 154

习题 155

参考答案 157

拓展阅读：变质量系统动量定理 158

第6章 动量矩定理 165

6.1 质点系的动量矩 168

6.2 质点系动量矩定理 169

6.3 刚体定轴转动微分方程 184

6.4 刚体平面运动微分方程 187

本章小结 197

思考题 197

习题 200

参考答案 203

拓展阅读一：自旋卫星消旋 205

拓展阅读二：四旋翼飞行器的飞行控制 206

第7章 动能定理 210

7.1 力做功 211

7.1.1 几种不同类型的力做功 212

7.1.2 作用于不同运动形式刚体上的力做功 214

7.1.3 两种特殊类型的力做功 215

7.2 质点系的动能 220

7.3 质点系动能定理 222

7.4 功率 227

7.5 动力学普遍定理的综合应用 232

本章小结 243

思考题 244

习题 245

参考答案 248

拓展阅读：舰载机阻拦索 249

第8章 力系的平衡 252

8.1 空间任意力系的平衡条件 253

8.2 空间任意力系平衡条件的退化 256

8.2.1 空间平行力系 256

8.2.2 空间汇交力系 258

8.2.3 空间力偶系 259

8.2.4 平面任意力系 261

8.2.5 平面平行力系 264

8.2.6 平面汇交力系 264

8.2.7 平面力偶系 266

8.2.8 共线力系 267

8.3 匀速率定轴转动不一定为平衡状态的例证 267

本章小结 270

思考题 270

习题 271

参考答案 274

拓展阅读：飞机的平衡 274

第9章 达朗贝尔原理 278

9.1 质点的达朗贝尔原理 280

9.1.1 惯性力和质点的达朗贝尔原理 280

9.1.2 质点在非惯性坐标系中的运动 283

9.2 质点系的达朗贝尔原理 288

9.3 刚体惯性力系的简化 292

9.4 定轴转动刚体的轴承附加动约束力 298

本章小结 303

思考题 304

习题 305

参考答案 307

拓展阅读：一般性动量矩定理及一级倒立摆转动方程 308

附录 常见均质几何体的质心和惯性矩 315

参考文献 318