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绪章绪论
介绍理论力学发展史、研究对象、学习内容、学习方法等。理论力学研究力的运动效应，分析受力构件的机械运动规律，包括研究构件平衡时作用力之间的关系、运动的几何特性以及力与运动之间的关系，主要内容分为三篇：静力学、运动学和动力学。
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●0.1理论力学前言
介绍理论力学发展史、研究对象、学习内容、学习方法等。理论力学研究力的运动效应，分析受力构件的机械运动规律，包括研究构件平衡时作用力之间的关系、运动的几何特性以及力与运动之间的关系，主要内容分为三篇：静力学、运动学和动力学。
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第一章静力学基础
静力学是研究物体在力系作用下的平衡规律的科学。静力学将研究三个问题：一、物体的受力分析；二、力系的等效替换或简化；三，作用在物体上的各种力系所需满足的平衡条件。
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●1.1刚体和力
刚体是指在外力作用下，形状和尺寸都不改变的物体，是理想化的力学模型。力是物体之间相互的机械作用，可以使物体运动状态或形状发生变化。
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●1.2静力学公理
静力学公理是力学的最基本、最普遍的客观规律。公理1是力的平行四边形规则。公理2是二力平衡条件。公理3是加减平衡力系原理。公理4是作用和反作用定律。公理5是刚化原理。
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●1.3约速和约束反力
约束是指限制非自由体某些位移的周围物体。约束对被约束物体的作用称为约束反力，其方向与该约束所能阻碍的位移方向相反。常见的约束类型有：光滑接触面约束、柔索类约束、光滑铰链约束、滚动支座、球形铰链和止推轴承。
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●1.4物体的受力分析和受力图
物体的受力分析和受力图是研究物体平衡和运动的前提。画物体受力图时，首先，要确定研究对象并画出其简图，其次，根据已知条件画出主动力，最后，根据约束类型并结合平衡条件画出约束反力。
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第二章平面力系
力系是指作用于物体上的一群力的总称。当力系中各力的作用线都处于同一平面时，该力系为平面力系。平面力系又可分为平面汇交力系、平面力偶系、平面平行力系，平面任意力系等。
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●2.1平面汇交力系合成与平衡的几何法
平面汇交力系是指各力的作用线都在同一平面内且汇交于一点的力系。利用几何法求平面汇交力系合力时，做力的多边形，合力为不封闭的力的多边形的封闭边。求解平衡问题时，平面汇交力系各力矢构成的力多边形自行封闭。
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●2.2平面汇交力系合成与平衡的解析法
通过把力向坐标轴投影，计算各力的投影来分析力系的合成及其平衡条件。
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●2.3平面力对点之矩
平面力对点之矩是度量力使刚体绕该点转动效应的物理量。平面汇交力系的合力对平面内任一点之矩等于所有各分力对该点之矩的代数和。
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●2.4平面力偶系
力偶是由等值、反向、不共线的两个平行力组成的特殊力系。力偶使物体的转动效应，取决于力偶矩M 的大小和转向。在同平面内的两个力偶，如果力偶矩相等，则彼此等效。平面力偶系的平衡条件为合力偶矩为零。
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●2.5平面任意力系合成与平衡
（上）利用力的平移定理，平面任意力系向平面内任选一点O简化的结果是一个原力系的主矢和一个原力系对简化中心O点的主矩。简化结果可能出现的四种情况：①主矢等于零，主矩不等于零；②主矢不等于零，主矩等于零；③主矢和主矩都不等于零；第四种情况主矢和主矩都等于零，这是力系平衡的情况。 （下）平面任意力系平衡的充要条件是：力系的主矢和对于任一点的主矩都等于零。平衡方程的一般形式为: 所有各力在两个任选的正交坐标轴上的投影的代数和分别等于零，以及各力对于任意一点之矩的代数和也等于零。也称为一矩式。 平衡方程还有其他两种形式，二矩式以及三矩式。平面平行力系的平衡方程只有两个
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●2.6物体系统的平衡
由多个物体组成的结构，称为物体系统，外界作用于系统上的力称为外力。系统内各物体之间的相互作用，称为系统内力。当物体系统平衡时，组成该系统的每一个物体都是平衡的。当系统中未知量的数目小于等于独立平衡方程的数目时，所有未知量都能求解，称为静定问题。反之，称为超静定问题。
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●2.7平面简单杵架
由杆件彼此在两端铰接而成，且受力不变形的结构，称为桁架。求平面静定桁架中各杆内力的两种方法为节点法和截面。桁架中内力为零的杆件，为零杆。
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●2.8摩擦
滑动摩擦力是在两个物体相互接触的表面之间有相对滑动趋势或有相对滑动时出现的切向阻力，分即静滑动摩擦力，最大静滑动摩擦力和动滑动摩擦力。摩擦角φ为全约束反力与接触面法线间夹角的最大值，且有摩擦角的正切等于静摩擦系数。
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第三章空间力系
当各力的作用线不在同一平面内的力系时，该力系为空间力系；空间力系是最一般的力系。内容包括：空间力在坐标轴上的投影与分解，空间力对点之矩及空间力对轴之矩，空间力系的平衡方程及其应用，重心和形心。
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●3.1力在空间坐标投影
力在空间坐标轴上的投影方法：直接投影法和间接投影法；力在空间坐标轴上的分解。
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●3.2空间力对点之矩及对轴之矩
衡量空间力对点之矩的三要素是力的大小、转向和作用面；空间力对点之矩是矢量，空间力对轴之矩是代数量；力对轴之矩的解析式及空间力对点之矩和力对轴之矩的关系。
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●3.3空间力系平衡方程及其应用
空间汇交力系的合成及平衡条件的应用，3个力的方程；空间力的平移定理：作用在刚体上任意点的力，平移到刚体内任意指定点O，要使原力对刚体的作用效果不变，那么必须附加一个附加力偶；空间任意力系的简化结果是一个主矢，一个主矩；常见空间约束；空间任意力系平衡条件的应用，可列6个方程。
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●3.4重心和形心
空间平行力系的中心及物体的重心，物体重心和质心的计算公式；均质等厚板，均质等截面杆的形心坐标的计算；确定重心的方法：积分法，组合法和实验法。
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第四章点的运动学
运动学是研究物体在空间位置随时间变化的几何性质的科学，研究对象是点和刚体；描述点的运动有三种方法，矢量法、直角坐标法和自然坐标法。
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●4.1运动学引言和矢量法
运动学主要研究物体的轨迹，运动方程、速度，加速度等，不考虑运动的原因；矢量法描述点的运动方程、速度和加速度；速度的方向是轨迹的切线方向，加速度的方向是速度矢端曲线的切线方向。
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●4.2直角坐标法
直角坐标法描述点的运动方程、速度和加速度；点的运动方程是直角坐标系下点的x，y，z坐标关于时间的函数，点沿三个坐标轴方向的速度vx，vy，vz是x，y，z对时间的导数，沿三个坐标轴方向的加速度ax，ay，az是x，y，z对时间的二阶导数；速度的大小和方向可由vx，vy，vz确定，加速度的大小和方向可由ax，ay，az确定。
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●4.3自然坐标法
自然坐标法描述点的运动方程、速度和加速度；弧坐标和自然轴系的概念；点的速度是弧坐标对时间的导数，方向沿轨迹的切线方向；点的加速度分为切向加速度和法向加速度，切向加速度表示速度大小的变化，法向加速度表示速度方向的变化。
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第五章刚体的基本运动
介绍刚体两种基本运动—平行移动（平移或平动）与定轴转动的概念；刚体平动的特点； 定轴转动刚体上各点速度、加速度的计算及轮系传动比的概念和计算。
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●5.1平动和定轴转动的概念
介绍平动和定轴转动的定义及特点。
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●5.2定轴转动刚体上各点的速度和加速度
学习定轴转动中角位移与线位移、角速度与线速度、角加速度与线加速度之间的计算法则。
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●5.3轮系的传动比
介绍了齿轮传动与皮带轮传动的特点及其传动比的计算法则。
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第六章点的合成运动
介绍动点、静系、动系及三种运动的基本概念，引出绝对运动等于相对运动矢量相加牵连运动的运动合成关系，进而得到点的合成运动中速度的合成定理以及加速度合成定理。
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●6.1相对运动·牵连运动·绝对运动
介绍动点、静系、动系及三种运动的基本概念，引出绝对运动等于相对运动矢量相加牵连运动的运动合成关系。
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●6.2点的速度合成定理
介绍点的合成运动中速度的合成定理。绝对速度等于相对速度矢量相加牵连速度。
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●6.3牵连运动为平动时点的加速度合成定理
介绍点的合成运动中，当牵连运动为平动时，加速度的合成定理。绝对加速度等于相对加速度矢量相加牵连加速度。
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●6.4牵连运动为转动时点的加速度合成定理
介绍科氏加速度的概念及计算方法，引出点的合成运动中，当牵连运动为定轴转动时，加速度的合成定理。绝对加速度等于相对加速度、牵连加速度及科氏加速度三项的矢量和。
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第七章刚体平面运动
刚体的平面运动是工程上常见的一种较为复杂的运动，它可以看成平移和转动的合成；也可以看成为绕不断运动的轴的转动。本章分析平面运动的分解，平面运动刚体的角速度、角加速度，以及平面运动刚体上点的速度和加速度。
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●7.1刚体平面运动概述
本节介绍刚体平面运动概念；刚体平面运动的简化；平面图形的运动方程；刚体平面运动的分解以及基点的概念。
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●7.2基点法求平面图形内各点的速度
本节介绍基点法求平面图形内各点的速度。
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●7.3速度投影法求平面图形内各点的速度
本节介绍速度投影法法求平面图形内各点的速度。
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●7.4瞬心法求平面图形内各点的速度
本节介绍速度瞬心的概念；确定速度瞬心的方法，平面图形内各点的速度及其分布；速度瞬心法求平面图向上各点的速度。
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●7.5基点法平面图形内各点的加速度
本节介绍基点法求平面图形内各点的加速度。
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●7.6运动学应用举例
本节讲授运动学综合例题。
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第八章动力学基本定理
本章研究作用在物体上的力与物体运动状态变化之间的关系，称为动力学。动力学研究对象被抽象为质点和质点系。可以忽略研究对象的形状和大小，而看成有一定质量的点，称为质点。当物体不能抽象为一个质点时，可把物体看成有相互联系的有限个（或无限个）质点组成的系统，称为质点系。刚体可以看成由无限个质点组成的不变质点系。
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●8.1质点运动微分方程
动力学基本定律：牛顿三大定律；质点微分方程；质点动力学的两类基本问题：微分问题、积分问题。
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●8.2动量定理
物体之间往往有机械运动的相互传递，质点（质点系）的动量变化等于作用于质点系（质点系）上的力在此时间段内的冲量。
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●8.3质心运动定理和转动惯量
质心运动定理为质点系的质量与质心加速度的乘积，等于作用于质点系上所有外力的矢量和（外力的主矢）。刚体内各质点的质量与质点到某轴的垂直距离平方的乘积之和，称为刚体对此轴的转动惯量。
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●8.4动量矩定理和转动微分方程
质点（质点系）的动量矩定理为质点（质点系）对固定点的动量矩对时间的一阶导数等于作用于质点（质点系）上的力对同一点的力矩。质点（质点系）作对固定轴的作定轴转动时，质点（质点系）对此轴的转动惯量与转动角加速度的乘积等于作用于质点（质点系）的力对该轴的力矩之和。
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●8.5动能定理
常见力的功：变力的功、合力的功、常力的功（重力的功、弹性力的功、定轴转动刚体上作用力的功、平面运动刚体上力系的功、摩擦力的功）。刚体的动能：平动刚体的动能、转动刚体的动能、平面运动刚体的动能。质点（质点系）动能的变化量等于作用于质点（质点系）全部力所做的元功之和。
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第九章达朗贝尔原理
达朗贝尔原理是在引入惯性力基础上，用静力学中研究平衡问题的方法来研究动力学问题，因此又称为动静法。动静法提供了研究非自由质点系动力学的一个新的普遍的方法。比较简单，容易掌握，动静法在工程技术中具有广泛的应用。
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●9.1惯性力的概念 · 质点的达朗贝尔原理
本节介绍惯性力的概念 · 质点的达朗贝尔原理。
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●9.2质点系的达朗贝尔原理
本节介绍质点系的达朗贝尔原理。
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●9.3刚体惯性力系的简化
质点系内每个质点加上各自的惯性力组成惯性力系，本节介绍平移、定轴转动和平面运动刚体上惯性力系的简化。
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●9.4达朗贝尔原理的应用
本节讲授达朗贝尔原理一章例题。