理論力學(xué) 王曉君 郭章新 吳亞麗 郭美卿
定 價(jià)：69 元
- 作者：王曉君 郭章新 吳亞麗 郭美卿
- 出版時(shí)間：2025/8/1
- ISBN：9787111786566
- 出 版 社：機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類：
- 頁(yè)碼：
- 紙張：膠版紙
- 版次：
- 開(kāi)本：16開(kāi)
為滿足新工科建設(shè)對(duì)創(chuàng)新人才的需求，本書根據(jù)高等學(xué)校力學(xué)類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)面向21世紀(jì)力學(xué)課程教學(xué)改革要求，在借鑒現(xiàn)有的理論力學(xué)教材和近幾年國(guó)家優(yōu)秀教改成果的基礎(chǔ)上，融合編者多年的教學(xué)實(shí)踐編寫而成。本書繼承了經(jīng)典理論力學(xué)教科書的邏輯框架和知識(shí)體系，主要內(nèi)容分為靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)三大篇。編者注重在以下幾方面進(jìn)行改進(jìn)：結(jié)合新工科背景更新課堂教學(xué)內(nèi)容，選取具有時(shí)代性和前沿性的工程案例及生活實(shí)例幫助讀者理解力學(xué)定理并活學(xué)活用；基于矢量與力及力矩的計(jì)算，靜力學(xué)篇直接對(duì)三維問(wèn)題進(jìn)行分析推導(dǎo)，加強(qiáng)讀者對(duì)實(shí)際中常出現(xiàn)的三維問(wèn)題的處理能力；書中穿插思考與討論，每章結(jié)尾處提供思維導(dǎo)圖，梳理本章知識(shí)點(diǎn)之間的脈絡(luò)關(guān)系，有助于讀者及時(shí)掌握和辨析基本概念和定理，并對(duì)所學(xué)知識(shí)建立整體性認(rèn)知；配套“課程加油站”電子資源，形成力學(xué)專業(yè)課程與思政同向同行協(xié)同育人；配套用Maple軟件求解典型例題的電子資源，引導(dǎo)讀者應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件解決力學(xué)問(wèn)題。本書共16章，第1～5章為靜力學(xué)，第6～9章為運(yùn)動(dòng)學(xué)，第10～16章為動(dòng)力學(xué)。本書涵蓋了理論力學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和理論，考慮到學(xué)時(shí)減少的因素，略去了碰撞和振動(dòng)等專題應(yīng)用篇章。本書可供高等學(xué)校工科類專業(yè)不同層次教學(xué)選用。
本書遵循教指委相關(guān)指導(dǎo)文件和高等院校學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)律編寫而成。踐行四新理念，融入思政元素，注重理論與實(shí)踐相結(jié)合。
黨的二十大報(bào)告提出“深入實(shí)施科教興國(guó)戰(zhàn)略、人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略”。在此背景下，“新工科”正在成為我國(guó)大學(xué)教育的一種創(chuàng)新與探索�！靶鹿た啤币粤⒌聵�(shù)人為引領(lǐng)，不僅注重對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合能力的培養(yǎng)，還注重學(xué)生社會(huì)責(zé)任感的養(yǎng)成，最終達(dá)到培養(yǎng)德才兼?zhèn)洹⒕哂锌沙掷m(xù)競(jìng)爭(zhēng)力人才的目的。作為工科基礎(chǔ)力學(xué)課程，“理論力學(xué)”是工科院校學(xué)生從理論邁向工程的第一步，其核心是對(duì)力學(xué)基本原理的闡述，是理論之源、工程之基，具有邏輯推理的嚴(yán)密性和對(duì)工程問(wèn)題的高度抽象概括性。面對(duì)“新工科”需求，建設(shè)與其相匹配的理論力學(xué)一流課程資源，以期調(diào)動(dòng)讀者的學(xué)習(xí)興趣、夯實(shí)其力學(xué)功底，培養(yǎng)其創(chuàng)新精神和工程實(shí)踐能力。從這個(gè)愿望出發(fā)，根據(jù)高等學(xué)校工科本科“理論力學(xué)”課程教學(xué)基本要求、高等學(xué)校力學(xué)類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)面向21世紀(jì)力學(xué)課程教學(xué)改革要求，在借鑒現(xiàn)有的理論力學(xué)教材和近幾年國(guó)家優(yōu)秀教改成果的基礎(chǔ)上，編者融合多年的教學(xué)實(shí)踐，編寫了本書。編者注重從責(zé)任、能力和知識(shí)的三個(gè)維度進(jìn)行編寫，既幫助讀者掌握理論力學(xué)的專業(yè)課程知識(shí)和培養(yǎng)分析相關(guān)問(wèn)題的能力，強(qiáng)化其責(zé)任和情懷。本書主要在以下幾方面做了改進(jìn)：（1）在保證基礎(chǔ)的前提下，結(jié)合新工科背景及各專業(yè)特色，設(shè)計(jì)創(chuàng)新性工程實(shí)踐問(wèn)題；在概念引入、思考與討論、例題和習(xí)題中融入有趣的工程現(xiàn)象和富有啟發(fā)性的工程實(shí)例；使用二維碼配套數(shù)字資源，以期吸引讀者對(duì)本課程的學(xué)習(xí)興趣，幫助讀者理解力學(xué)定理并活學(xué)活用；注重力學(xué)模型的抽象和建立，更新課堂教學(xué)內(nèi)容，充分考慮知識(shí)與技能的統(tǒng)一、過(guò)程與方法的統(tǒng)一。在新工科建設(shè)背景下，本課程在夯實(shí)力學(xué)基礎(chǔ)理論的同時(shí)，緊密結(jié)合各專業(yè)特色，精心設(shè)計(jì)了系列創(chuàng)新性工程實(shí)踐案例。通過(guò)將生動(dòng)有趣的工程現(xiàn)象和富有啟發(fā)性的工程實(shí)例有機(jī)融入教學(xué)全過(guò)程——從基本概念的引入、課堂互動(dòng)討論到典型例題解析和課后習(xí)題設(shè)計(jì)，有效激發(fā)讀者的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)其對(duì)力學(xué)原理的深入理解和靈活應(yīng)用。本書注重培養(yǎng)讀者建立力學(xué)模型的抽象思維能力，持續(xù)更新優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容體系，既強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)理論知識(shí)與工程實(shí)踐技能的融會(huì)貫通，又注重教學(xué)過(guò)程與科學(xué)思維方法的協(xié)同統(tǒng)一，全方位提升讀者的工程素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。（2）靜力學(xué)篇不同于現(xiàn)有教材編寫體系，將力、力矩及力偶等基本概念集中到一章介紹，既突出重點(diǎn)又分散難點(diǎn)。同時(shí)，基于矢量運(yùn)算直接對(duì)三維問(wèn)題進(jìn)行分析推導(dǎo)，避免讀者將學(xué)習(xí)重點(diǎn)放在二維問(wèn)題上，對(duì)實(shí)際中常出現(xiàn)的三維問(wèn)題缺乏明確的認(rèn)識(shí)和處理能力，為本課程及后續(xù)力學(xué)系列課程的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。（3）部分定理采用多種方法進(jìn)行推導(dǎo)，既有嚴(yán)格證明，又有形象直觀的幾何解釋和物理解釋；例題選取充分體現(xiàn)一題多解，特別是動(dòng)力學(xué)部分，經(jīng)典例題貫穿所有章節(jié)；在滿足不同基礎(chǔ)讀者學(xué)習(xí)需求的同時(shí)，培養(yǎng)其多角度思考的習(xí)慣，有助于活躍其思維，達(dá)到活學(xué)活用的目的。（4）在正文部分穿插思考與討論，匯編有助于概念辨析和理解的問(wèn)題，使讀者在閱讀、學(xué)習(xí)的過(guò)程中加深理解，及時(shí)、準(zhǔn)確掌握基本概念，解決其對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)理解不準(zhǔn)確甚至混淆概念的問(wèn)題。（5）每章引言部分注重理順本章各節(jié)之間的關(guān)聯(lián)及相通之處，結(jié)尾處提供本章思維導(dǎo)圖，梳理本章知識(shí)點(diǎn)及主題之間的脈絡(luò)關(guān)系，培養(yǎng)讀者使用思維導(dǎo)圖進(jìn)行學(xué)習(xí)的習(xí)慣，提高其對(duì)所學(xué)知識(shí)的整體性認(rèn)知。（6）配套“課程加油站”數(shù)字資源，深入挖掘和系統(tǒng)梳理中外歷史人物和經(jīng)典工程案例中的德育元素，將專業(yè)知識(shí)傳授與社會(huì)主義核心價(jià)值觀引領(lǐng)有機(jī)融合，培養(yǎng)讀者的家國(guó)情懷和工程倫理意識(shí)，實(shí)現(xiàn)力學(xué)專業(yè)課程與思想政治理論課的同頻共振，實(shí)現(xiàn)協(xié)同育人。（7）配套用Maple軟件求解例題的電子資源，將理論力學(xué)、計(jì)算機(jī)數(shù)值計(jì)算和圖形可視化技術(shù)有機(jī)融合，幫助讀者深入理解課程內(nèi)容，提升利用現(xiàn)代計(jì)算工具高效解決力學(xué)問(wèn)題的實(shí)踐能力。本書由太原理工大學(xué)從事理論力學(xué)教學(xué)工作十年以上的教師編寫，其中郭章新副教授編寫了第1～4章，郭美卿副教授編寫了第5～7章，吳亞麗副教授編寫了第8～10章，王曉君教授編寫了第11～16章并完成全文統(tǒng)稿。感謝太原理工大學(xué)陳昭怡教授、楊強(qiáng)教授對(duì)書稿進(jìn)行了認(rèn)真仔細(xì)的審閱、修改，并提出了寶貴意見(jiàn)，陳昭怡教授還為本書提供了自己精心整理的知識(shí)點(diǎn)匯總資料，以及豐富的工程應(yīng)用和生活實(shí)例的圖片。感謝河北工業(yè)大學(xué)李銀山教授、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)陳奎孚教授為本書提供的指導(dǎo)和幫助。感謝太原理工大學(xué)研究生李博旺、王政昱、楊明超等為本書例題配套的機(jī)械動(dòng)圖制作和Maple軟件求解程序開(kāi)發(fā)所做的貢獻(xiàn)。限于編者水平，不妥之處懇請(qǐng)讀者不吝指正。編者
高等院校教師
目錄前言緒論1第1篇靜力學(xué)第1章靜力學(xué)公理與物體的受力分析411基本概念4111力4112力系4113剛體512靜力學(xué)公理及推論513約束和約束力10131約束的概念10132幾種常見(jiàn)的平面約束1114物體的受力分析和受力圖13本章思維導(dǎo)圖17習(xí)題18習(xí)題答案19第2章力、力矩及力偶2021力20211力的正交分解20212力在軸上的投影20213力的解析表達(dá)式22214合力投影定理2222力矩23221力對(duì)點(diǎn)之矩23222合力矩定理25223力對(duì)軸之矩26224空間力對(duì)點(diǎn)之矩與力對(duì)通過(guò)該點(diǎn)的軸之矩的關(guān)系2723力偶29231力偶的概念29232力偶的性質(zhì)3024分布載荷與重心32241平行分布線載荷的簡(jiǎn)化32242重心35本章思維導(dǎo)圖38習(xí)題39習(xí)題答案41第3章力系的簡(jiǎn)化和平衡4231匯交力系42311匯交力系的簡(jiǎn)化42312匯交力系的平衡4332力偶系45321力偶系的簡(jiǎn)化45322力偶系的平衡4633任意力系48331任意力系的簡(jiǎn)化48332平面任意力系簡(jiǎn)化與平面固定端約束53333任意力系的平衡56本章思維導(dǎo)圖63習(xí)題64習(xí)題答案67第4章剛體系統(tǒng)的平衡及應(yīng)用6841靜定和超靜定問(wèn)題6842剛體系統(tǒng)平衡問(wèn)題的應(yīng)用7043平面簡(jiǎn)單桁架的內(nèi)力計(jì)算77431平面簡(jiǎn)單桁架77432節(jié)點(diǎn)法求桁架內(nèi)力79433截面法求桁架內(nèi)力81本章思維導(dǎo)圖83習(xí)題84習(xí)題答案86第5章摩擦8751滑動(dòng)摩擦87511滑動(dòng)摩擦定律87512摩擦角和自鎖現(xiàn)象8952考慮摩擦?xí)r物體的平衡問(wèn)題92521工程中常見(jiàn)的摩擦平衡問(wèn)題92522求解滑動(dòng)摩擦平衡問(wèn)題的基本方法9353滾動(dòng)摩擦97531靜滾動(dòng)摩擦定律98532動(dòng)滾動(dòng)摩擦定律98本章思維導(dǎo)圖100習(xí)題101習(xí)題答案103第2篇運(yùn)動(dòng)學(xué)第6章點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)學(xué)10561矢量法105611運(yùn)動(dòng)方程105612速度105613加速度10662直角坐標(biāo)法107621運(yùn)動(dòng)方程107622速度107623加速度10863自然法111631運(yùn)動(dòng)方程111632自然軸系112633曲率和曲率半徑112634速度113635加速度113本章思維導(dǎo)圖118習(xí)題119習(xí)題答案120第7章剛體的基本運(yùn)動(dòng)12171剛體的平動(dòng)12172剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)122721定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的整體運(yùn)動(dòng)描述123722定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體上各點(diǎn)的速度和加速度124723輪系傳動(dòng)比126724定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體速度、加速度的矢量表示128本章思維導(dǎo)圖130習(xí)題131習(xí)題答案133第8章點(diǎn)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)13481絕對(duì)運(yùn)動(dòng)、相對(duì)運(yùn)動(dòng)和牽連運(yùn)動(dòng)134811運(yùn)動(dòng)的合成與分解134812三種運(yùn)動(dòng)135813三種速度和加速度135814復(fù)合運(yùn)動(dòng)中運(yùn)動(dòng)方程之間的關(guān)系13682點(diǎn)的速度合成定理13783點(diǎn)的加速度合成定理144831牽連運(yùn)動(dòng)為平動(dòng)時(shí)點(diǎn)的加速度合成定理144832牽連運(yùn)動(dòng)為轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)點(diǎn)的加速度合成定理148本章思維導(dǎo)圖157習(xí)題158習(xí)題答案161第9章剛體的平面運(yùn)動(dòng)16291剛體平面運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)化與分解162911剛體平面運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)化162912剛體平面運(yùn)動(dòng)方程163913剛體平面運(yùn)動(dòng)的分解16492平面圖形內(nèi)各點(diǎn)的速度分析165921基點(diǎn)法165922速度投影法167923速度瞬心法16893平面圖形內(nèi)各點(diǎn)的加速度分析17394運(yùn)動(dòng)學(xué)綜合應(yīng)用178本章思維導(dǎo)圖187習(xí)題188習(xí)題答案191第3篇?jiǎng)恿W(xué)第10章質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)基本方程193101動(dòng)力學(xué)基本定律193102質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)微分方程1941021矢量形式的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)微分方程1951022直角坐標(biāo)形式的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)微分方程1951023自然坐標(biāo)形式的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)微分方程195103質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)兩類基本問(wèn)題1961031第一類基本問(wèn)題1961032第二類基本問(wèn)題196本章思維導(dǎo)圖202習(xí)題203習(xí)題答案205第11章動(dòng)量定理206111質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量2061111質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量2061112質(zhì)心、內(nèi)外力及其性質(zhì) 2061113質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量207112動(dòng)量定理2091121質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量定理2091122質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理2101123質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量守恒定律211113質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理及質(zhì)心運(yùn)動(dòng)守恒定律2131131質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理2131132質(zhì)心運(yùn)動(dòng)守恒定律215本章思維導(dǎo)圖219習(xí)題220習(xí)題答案222第12章動(dòng)量矩定理223121質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量矩2231211質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量矩2231212質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量矩224122動(dòng)量矩定理2271221質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量矩定理2271222質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量矩定理2281223質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量矩守恒定律230123剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)微分方程231124剛體對(duì)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量2331241轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的概念2331242簡(jiǎn)單幾何形狀均質(zhì)物體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量2341243轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的平行軸定理2351244用回轉(zhuǎn)半徑表示轉(zhuǎn)動(dòng)慣量236125質(zhì)點(diǎn)系相對(duì)質(zhì)心的動(dòng)量矩定理239126剛體平面運(yùn)動(dòng)微分方程240本章思維導(dǎo)圖245習(xí)題246習(xí)題答案250第13章動(dòng)能定理251131質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能2511311質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能2511312質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能251132力的功2551321功的概念2551322幾種常見(jiàn)力的功256133質(zhì)點(diǎn)與質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能定理2591331質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能定理2591332質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能定理260134勢(shì)能與機(jī)械能守恒定律2651341有勢(shì)力與勢(shì)能2651342機(jī)械能守恒定律268135動(dòng)力學(xué)普遍定理的綜合應(yīng)用269本章思維導(dǎo)圖275習(xí)題276習(xí)題答案280第14章達(dá)朗貝爾原理281141質(zhì)點(diǎn)及質(zhì)點(diǎn)系的達(dá)朗貝爾原理2811411達(dá)朗貝爾慣性力2811412質(zhì)點(diǎn)的達(dá)朗貝爾原理2821413質(zhì)點(diǎn)系的達(dá)朗貝爾原理283142剛體慣性力系簡(jiǎn)化2851421慣性力系主矢2851422慣性力系主矩2851423慣性力系主矢、主矩的物理意義292143繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的軸承動(dòng)約束力2931431任意定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體慣性力系簡(jiǎn)化結(jié)果2941432剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)軸承動(dòng)約束力295144質(zhì)點(diǎn)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)微分方程297本章思維導(dǎo)圖299習(xí)題300習(xí)題答案302第15章虛位移原理303151約束的分類及約束方程3031511幾何約束與運(yùn)動(dòng)約束3031512定常約束與非定常約束3041513雙面約束與單面約束3051514完整約束與非完整約束305152虛位移的概念及計(jì)算3061521虛位移的概念3061522虛位移的計(jì)算307153虛位移原理及應(yīng)用3091531虛功3091532虛位移原理3091533虛位移原理的應(yīng)用311本章思維導(dǎo)圖318習(xí)題319習(xí)題答案321第16章拉格朗日方程322161自由度與廣義坐標(biāo)322162以廣義力表示的質(zhì)點(diǎn)系平衡條件3241621廣義坐標(biāo)表示的虛位移原理3241622以廣義力表示質(zhì)點(diǎn)系的平衡條件325163保守系統(tǒng)的平衡條件·平衡的穩(wěn)定性3291631用勢(shì)能表示的保守系統(tǒng)的平衡條件3291632平衡的穩(wěn)定性329164動(dòng)力學(xué)普遍方程332165拉格朗日方程3351651第二類拉格朗日方程的推導(dǎo)3351652第二類拉格朗日方程的應(yīng)用338本章思維導(dǎo)圖342習(xí)題343習(xí)題答案345參考文獻(xiàn)346
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