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| 內容簡介： |
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本书以力学问题求解为主线，深入浅出地介绍了矢量力学与分析力学基础。本书共11章和4个专题。第1~4章是静力学内容(力学建模基础、力系等效与简化、力系的平衡、摩擦)，第5~7章是运动学内容(点的运动、刚体的运动、相对运动)，第8~10章是动力学内容(力与运动、功与能量、动静普遍原理)，第11章是分析力学基础(拉格朗日力学)。4个专题分别为非惯性系动力学、碰撞与打击问题、刚体动力学、变质量动力学。其中带“*”章节和专题内容，可根据各专业实际情况灵活选择。本书使初学者能在较短时间内掌握一般力学的基础，建立知识内在的联系，可以由浅入深地掌握力学问题的分析思路、求解技巧，并提高应用能力。本书可作为高等院校机械、土木、水利、航空航天等专业的理论力学课程教材，也可供相关工程技术人员参考。
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| 關於作者： |
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刘迎，武汉工程大学 机电工程学院，副教授，力学博士，研究方向为磁流体动力学，作为技术骨干参与完成国家自然科学面上基金、国家自然科学青年基金、博士后基金及军工横向项目，在Phys Fluids，Int J Comput Fluid D等国内外期刊上发表多篇SCI/EI论文，先后承担《理论力学》《机械振动》《应用力学》《流体力学》本科生课程和硕士研究生课程的教学工作，主持教研项目1项，参与编写教材1部，主持和参与完成超星平台《机械振动》《理论力学》《材料力学》本科生在线课程的建设。
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| 目錄：
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绪论001
第1章力学建模基础006
1.1物体上的作用力006
1.1.1力的几何表示006
1.1.2作用力的基本规律007
1.1.3力的投影009
1.2力学模型与力学简图010
1.3非自由体与约束力013
1.4自由体的受力图015
习题019
第2章力系等效与简化022
2.1力对点的矩、力对轴的矩022
2.2力偶与力偶系的简化024
2.2.1力偶的概念024
2.2.2力偶的性质025
2.2.3力偶系的合成026
2.3任意力系的简化027
2.4应用实例：约束力的简化031
2.5应用实例：分布力的等效033
2.6应用实例：形心和重心035
习题037
第3章力系的平衡042
3.1汇交力系的平衡042
3.2力偶系的平衡043
3.3任意力系的平衡044
3.3.1力系的平衡方程044
3.3.2平衡方程的变体046
3.4物体系的平衡049
3.4.1静定与超静定问题049
3.4.2物体系平衡的求解
方法050
*3.4.3方程独立性的判断056
*3.5变形体的平衡分析057
习题059
第4章摩擦064
4.1滑动摩擦064
4.2考虑摩擦时的静平衡问题065
4.3自锁现象与摩擦角069
4.4滚动摩阻071
习题073
第5章点的运动076
5.1矢量描述法076
5.2直角坐标形式077
5.3自然坐标形式078
*5.4曲线坐标形式080
5.4.1极柱坐标投影080
5.4.2球坐标投影082
习题083
第6章刚体的运动086
6.1刚体的运动特征量086
6.1.1角速度矢量086
6.1.2刚体上点的速度和加速度087
6.2刚体的简单运动088
6.2.1刚体的平移运动088
6.2.2刚体绕定轴转动089
6.3刚体的平面运动092
6.3.1求平面图形内各点速度的基点法092
6.3.2求平面图形内各点速度的瞬心法093
6.3.3用基点法求平面内各点的加速度095
*6.3.4平面图形的加速度瞬心100
*6.4刚体的空间运动101
6.4.1刚体绕定点的运动101
6.4.2自由刚体的运动105
习题106
第7章相对运动110
7.1点的相对运动110
7.1.1运动方程110
7.1.2速度合成定理113
7.1.3加速度合成定理117
7.1.4运动学综合问题120
*7.2刚体的相对运动124
7.2.1角速度合成定理124
7.2.2角加速度合成定理127
习题129
第8章力与运动134
8.1主矢与移动效果134
8.1.1质点系动量定理135
8.1.2质心运动定理137
8.2主矩与转动效果138
8.2.1质点系动量矩定理138
8.2.2相对质心的动量矩定理143
8.3刚体平面运动问题145
*8.4对动点的动量矩定理148
习题151
第9章功与能量154
9.1力的空间累积效果154
9.1.1动能154
9.1.2功156
9.1.3势能157
9.2动能定理158
9.3功率方程162
9.4机械能守恒163
9.5动力学综合应用164
习题168
第10章动静普遍原理172
10.1达朗贝尔原理172
10.1.1质点系的达朗贝尔原理172
10.1.2惯性力系的简化173
10.1.3绕定轴转动刚体的轴承附加动约束力178
10.2虚位移原理180
10.2.1约束与虚位移180
10.2.2虚功方程182
10.3动力学普遍方程186
习题188
第11章拉格朗日力学192
11.1自由度和广义坐标192
11.2广义坐标表示的平衡条件194
11.3平衡的稳定性196
11.4第二类拉格朗日方程199
11.5拉格朗日方程的初积分204
* 11.6第一类拉格朗日方程206
习题208
专题1非惯性系动力学212
习题218
专题2碰撞与打击问题219
习题227
专题3刚体动力学228
专题4变质量动力学235
习题答案（部分）240
附录A矢量运算251
A1矢量代数与微分251
A2矢量的分解与投影253
A3矢量运算的矩阵表达255
A4矢量方程的求解256
附录B计算机在力学问题中的应用257
B1力学问题中的常见数值计算257
B2典型问题建模与程序代码263
附录C简单均质刚体的质心位置和转动惯量270
参考文献273
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| 內容試閱：
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本书是作者对理论力学内容体系梳理思考之后，汲取国内外优秀教材的优点，并结合课程组的教学经验编写而成。编写本书的目的主要是适应当前国内教学改革趋势，用较少学时讲授工科专业的理论力学基本内容，并适当兼顾知识的拓展性，希望能让初学者快速掌握力学知识的内在联系，提高应用能力。因此，本书的编写原则是：内容紧凑，突出知识整体观；结构模块化，逻辑清晰自然；精选例题和习题，启发解题方法与技巧；深入浅出，阐明方法的联系与根源；重视思维，平衡计算能力与分析思考能力。
本书共11章和4个专题。第1～4章为传统静力学内容(力学建模基础、力系等效与简化、力系的平衡、摩擦)，第5～7章为传统运动学内容(点的运动、刚体的运动、相对运动)，第8～10章是传统动力学内容(力与运动、功与能量、动静普遍原理)，第11章是分析力学基础(拉格朗日力学)。4个专题分别是非惯性系动力学、碰撞与打击问题、刚体动力学、变质量动力学。书中带“*”的章节以及专题内容可以作为多学时选授内容，也可根据不同专业的需求灵活选择。
本书编写具有以下特点：
1.结构优化。强调知识结构的紧凑性，并且注意与先修和后续课程自然过渡。例如，将力系简化内容作为一章，因为力系简化理论并非静力学专用，其思想也能在运动学和动力学中借鉴；以主矢和主矩运动效果统一动量定理和动量矩定理，呼应力系简化理论；删去简单桁架内力计算内容，避免与结构力学教材重复。删去质点动力学内容，避免与大学物理教材重复。为避免与机械振动教材重复，删去了机械振动基础(其内容偏向于方程解法，适合在专门的课程中介绍)。
2.梯度平缓。尽可能避免理解上的困难和障碍。例如，从二力简化引入力偶的概念；运动学按照点的运动、刚体的运动、相对运动的顺序安排，符合从简单到复杂、从具体到抽象的认知过程；在刚体的运动一章中，先引入刚体角速度矢量的概念，明确刚体运动特征是旋转且具有唯一性，然后分类研究平移、定轴转动、平面运动和定点运动。动力学从主矢和主矩的作用效果，建立力与运动的联系。
3.目标理性。本书旨在让基础薄弱的学生熟悉理论力学主要内容，会对力学问题进行简单的计算分析，让基础中等的学生掌握扎实的基本概念和方法，让基础较好的学生还能扩展知识的深度和广度。为此，尽量以概念和推理分析，因为逻辑推理比数学推导更容易理解记忆。每道例题都为知识点的正确理解或解题方法技巧而设。一些知识点有延伸知识介绍，可以加深读者对知识点的理解。书后习题答案对部分较灵活的习题提供了思路提示。
4.理解应用。工程中的计算依靠计算机编程或专门软件来完成，计算的依据就是本书中的理论。可见，建立合理力学模型和解释结果的关键在于对概念和方程的理解。因此，本书习题增加了判断题、简答题用于辨析概念和强化知识点的理解，最后有两道拓展题，鼓励学生深入思考、灵活应用知识。其中一些题目融入生活实际背景，强化学生理论联系实际的能力。本书附录介绍了计算机在力学问题中的应用，并提供了一些典型示例，以培养学生实践应用的兴趣。
5.重视引导。各章导言介绍本章内容与之前章节内容的逻辑联系，使学生带着目的学习，再概述本章内容的组织思路，帮助读者建立知识树。例题逐步深入，然后总结方法。正文不时插入一些启发性的设问，引导读者正确理解知识点，避免常见错误和误区。跨章节知识点力求前后呼应，帮助读者构建知识整体观。
本书配有PPT课件，如有需要，请发电子邮件至cipedu@163.com获取，或登录www.cipedu.com.cn免费下载。
本书由刘迎、张刚编写。罗燕、马季红老师负责初稿校订。黄忠文、马志敏、田宏、邓雄、涂晗、叶姣、温鑫等老师提出了宝贵的意见。全书由刘迎负责统稿。
书稿承蒙黄志强、郑贤中、夏新念副教授详细审阅。魏化中教授、杨侠教授、吴艳阳副教授对本书编写原则提出了精辟的指导意见。本书编写出版受到了武汉工程大学教学管理部门的支持，这里特别表示感谢。
由于编者水平有限，书中难免存在一些疏漏和不足，恳请广大读者指正。
编者
2024年1月
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