理论力学同步学习辅导与习题全解 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘习军，贾启芬 著

图书标签:

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• 辅导书
• 应试
• 学习
• 高等教育

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111580379

版次：1

商品编码：12336250

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： “十二五”普通高等教育本科国家级规划教材配套用书

开本：16开

出版时间：2018-04-01

用纸：胶版纸

页数：355

内容简介

本书为理论力学课程教学及考研用辅导教材，共四篇。包括静力学、运动学、动力学和动力学专题共15章，与贾启芬、刘习军主编的普通高等教育“十二五”规划教材——《理论力学》(第4版)同步使用。每章编有课程“主要内容”、教学“基本要求”、本章“重点讨论”、典型“例题分析”和“习题解答”五个部分。对《理论力学》(第4版)中的全部习题进行了解答，阐述了解题的正确思路、方法和技巧，加强了自学指导。本书是传统纸质教材与移动互联网教学相结合的多媒体教材：一方面，在印刷和编写方面进行了改进，采取了双色印刷技术，对重点部分利用双色进行了标注，使重点更加突出，使学习者更易于理解。另一方面，利用移动终端（手机等）扫描页码处的二维码可得到重点讲解的微视频、本页的动画、解题思路等，对于较难的习题可得到对该题的多种解题思路和方法的提示。本书内容丰富，通俗易懂，由浅入深，以务实、应用为根本；可供高等院校工科各专业及高职高专各专业的理论力学课程使用，并适合于慕课(MOOC)、私播课(SPOC)和翻转课堂在教学中的应用，同时也可供工程技术人员参考，对报考硕士研究生的考生也很有帮助。

目录

前　言
第１ 篇　静　力　学
第　１ 章　静力学基础 ２
１. １　主要内容 ２
１. ２　基本要求 ４
１. ３　重点讨论 ４
１. ４　例题分析 ５
１. ５　习题解答 ８
第　２ 章　力系的简化 １９
２. １　主要内容 １９
２. ２　基本要求 ２０
２. ３　重点讨论 ２１
２. ４　例题分析 ２１
２. ５　习题解答 ２２
第　３ 章　力系的平衡 ３０
３. １　主要内容 ３０
３. ２　基本要求 ３１
３. ３　重点讨论 ３１
３. ４　例题分析 ３２
３. ５　习题解答 ３７
第　４ 章　静力学应用问题 ５７
４. １　主要内容 ５７
４. ２　基本要求 ５９
４. ３　重点讨论 ５９
４. ４　例题分析 ６０
４. ５　习题解答 ６４
第２ 篇　运　动　学
第　５ 章　点的一般运动和刚体的基本运动 ８２
５. １　主要内容 ８２
５. ２　基本要求 ８４
５. ３　重点讨论 ８４
５. ４　例题分析 ８５
５. ５　习题解答 ８９
第　６ 章　点的合成运动 ９８
６. １　主要内容 ９８
６. ２　基本要求 ９９
６. ３　重点讨论 ９９
６. ４　例题分析 １００
６. ５　习题解答 １０４
第　７ 章　刚体的平面运动 １２６
７. １　主要内容 １２６
７. ２　基本要求 １２７
７. ３　重点讨论 １２７
７. ４　例题分析 １２８
７. ５　习题解答 １３５
第３ 篇　动　力　学
第　８ 章　动力学基础 １５４
８. １　主要内容 １５４
８. ２　基本要求 １５７
８. ３　重点讨论 １５７
８. ４　例题分析 １５８
８. ５　习题解答 １６０
第　９ 章　动能定理 １７２
９. １　主要内容 １７２
９. ２　基本要求 １７４
９. ３　重点讨论 １７５
９. ４　例题分析 １７５
９. ５　习题解答 １７８
第　１０ 章　动量定理 １９２
１０. １　主要内容 １９２
Ⅴ
　　目　　录　
１０. ２　基本要求 １９３
１０. ３　重点讨论 １９３
１０. ４　例题分析 １９４
１０. ５　习题解答 １９８
第　１１ 章　动量矩定理 ２１２
１１. １　主要内容 ２１２
１１. ２　基本要求 ２１４
１１. ３　重点讨论 ２１４
１１. ４　例题分析 ２１５
１１. ５　习题解答 ２１９
第　１２ 章　达朗贝尔原理 ２４７
１２. １　主要内容 ２４７
１２. ２　基本要求 ２４８
１２. ３　重点讨论 ２４９
１２. ４　例题分析 ２４９
１２. ５　习题解答 ２５２
第　１３ 章　虚位移原理及拉格朗日方程 ２７９
１３. １　主要内容 ２７９
１３. ２　基本要求 ２８２
１３. ３　重点讨论 ２８２
１３. ４　例题分析 ２８２
１３. ５　习题解答 ２８８
第４ 篇　动力学专题
第　１４ 章　振动 ３１４
１４. １　主要内容 ３１４
１４. ２　基本要求 ３１７
１４. ３　重点讨论 ３１７
１４. ４　例题分析 ３１７
１４. ５　习题解答 ３２１
第　１５ 章　碰撞 ３３４
１５. １　主要内容 ３３４
１５. ２　基本要求 ３３５
１５. ３　重点讨论 ３３５
１５. ４　例题分析 ３３６
１５. ５　习题解答 ３３７

前言/序言

２０１２ 年. 编者根据机械工业出版社出版的普通高等教育“十一五” 国家级规划教材.理论力学. (第２ 版) 编写了.理论力学辅导与习题解答.. .理论力学. (第２ 版) 与.理论力学辅导与习题解答. 作为成套教材. 于２０１４ 年被评为“十二五” 普通高等教育本科国家级规划教材. 目前.理论力学. 教材已修订至第４ 版. 在课程内容、习题等方面都做了很大改动. 为与之相配套. 编者编写了本书.在内容方面. 本书每章均包括主要内容、基本要求、重点讨论、例题分析与习题解答五部分.在印刷方面. 本书采用了双色的印刷技术. 对文字中的重点部分利用双色进行了标注.使重点更加突出. 在结构图、机构图和受力图中对不同的部位采取不同的颜色绘制. 使学习者更易于理解.在形式方面. 本书引入了移动互联网的学习模式. 在每一页引入了二维码. 利用手机或ｐａｄ 等移动终端扫描页码处的二维码可得到重点讲解的微视频、本页的动画、解题思路等.例如: ①在运动学部分. 扫描有关例题和习题相应页码处的二维码. 即可看到相应机构的动画. ②对于一题多解或较难的习题. 扫描页码处的二维码可得到此题的多种解题思路和方法. 并给予了充分提示. 开阔了学习者的解题思路. 有些习题还配有工程实物图片.编者认为. 在当前慕课(ＭＯＯＣ) 和私播课(ＳＰＯＣ) 及翻转课堂作为教学改革主流的趋势下. 必须要有与之相配套的辅助教材. 为满足慕课、私播课和翻转课堂在教学改革中的需要. 在本书的编写中. 编者从不同的学术角度对有关习题的解题思路进行了更加清晰准确的阐述. 使解题的基本思路及基本方法更加全面. 更加适合于慕课、私播课和翻转课堂在教学改革中的应用. 作为辅导书. 例题和思考题是其重点内容. 可使学生的学习思路更加开阔.本书主要由刘习军、张素侠执笔编写. 钟顺、李想、施睿智、陶宪坤等对部分图形进行了重新绘制. 崔福将、田冲等制作了二维码中的动画. 本书还得到了天津大学其他讲授理论力学教师的大力支持. 他们提出了许多宝贵的意见. 在此谨致以衷心的感谢.限于水平. 如有错误和不妥之处. 望读者批评指正.在教材中利用移动互联网的形式进行辅助教学. 对我们来说. 还是首次尝试. 许多不尽如人意的地方在所难免. 但由二维码链接的内容可以随时进行修改. 读者如有任何宝贵的意见和建议. 可随时联系我们(ｌｘｉｊｕｎ＠ｔｊｕ.. ｅｄｕ.. ｃｎ 或ｊｉｎｋｕｉｚｈａｎｇ＠ｂｕａａ.. ｅｄｕ.. ｃｎ) 进行修改. 在此致谢.编　者于天津大学

好的，下面是针对《理论力学同步学习辅导与习题全解》之外的，一本虚构图书的详细简介。 --- 《经典力学：从牛顿到拉格朗日》 导言：重塑我们对运动的理解 本书旨在为物理学、工程学及相关领域的学生提供一套系统、深入且富有洞察力的经典力学教程。我们深知，力学是物理学乃至整个自然科学的基石。它不仅描述了宏观世界中物体的运动规律，更深刻地揭示了宇宙运行的基本框架。不同于侧重于纯粹的计算技巧和机械应用的书籍，《经典力学：从牛顿到拉格朗日》致力于构建一种更深层次的物理直觉，引导读者从运动的现象出发，逐步理解支配这些现象的深层原理和数学结构。 我们采取的路径是历史与逻辑的结合。首先从牛顿的经典框架入手，夯实基础，随后平稳过渡到更具普适性和数学美感的拉格朗日和哈密顿表述。这种渐进式的结构确保了读者能够循序渐进地掌握从最直观的力、加速度概念到抽象的广义坐标和变分原理的完整体系。 第一部分：牛顿力学的回归与深化 (Newtonian Mechanics: Foundations Reaffirmed) 本部分着眼于巩固和深化读者对牛顿三定律的理解。我们不满足于简单的公式套用，而是深入探讨这些定律在不同参考系下的表现。 第一章：运动学的几何基础 本章首先回顾并拓展了在直角坐标系下的运动描述，重点引入了自然坐标系（单位切向量 $mathbf{t}$ 和单位法向量 $mathbf{n}$）的概念，并详细分析了曲线运动中的加速度分解。我们通过大量的实例，展示了如何利用运动学的几何工具来简化对复杂轨迹（如螺旋线、摆线）的分析，避免了过度依赖微分运算的繁琐。 第二章：惯性与非惯性参考系 这是理解力学本质的关键一步。我们详尽讨论了惯性系与非惯性系之间的转换。科里奥利力和离心力并非“真实”的力，而是参考系加速运动所引入的“惯性效应”。本章通过地球自转、傅科摆的摆动等经典案例，深入剖析了这些虚拟力的物理意义及其在气象学、弹道学中的应用。我们强调，对惯性力的理解程度，决定了对力学本质的掌握深度。 第三章：质点动力学与守恒定律 牛顿第二定律的积分形式——动量定理和角动量定理——构成了本章的核心。我们不仅推导了动量和角动量的守恒条件，还特别关注了系统的质心运动。一个突出的特点是，我们引入了冲量和力矩的矢量特性，并使用向量代数而非仅仅是分量运算来解决三维空间中的碰撞和旋转问题。 第四章：刚体运动的初步接触 在进入高级表述之前，本章对刚体这一理想化模型进行了必要的铺垫。刚体的运动被分解为平动和转动，我们详细阐述了转动惯量的计算方法，特别是平行轴定理和主轴定理在简化刚体转动描述中的作用。通过对绕定点转动和自由转动的分析，为后续的欧拉角和拉格朗日力学打下基础。 第二部分：面向广义化的场论与势能 (Field Theory and Potential Energy: The Classical View) 本部分将研究力与势能的关系，并为向分析力学过渡做准备。 第五章：万有引力与场论思想的萌芽 本章侧重于引力作为一种超距作用力的经典描述。我们不仅复习了开普勒定律和牛顿的万有引力定律，还引入了引力势能的概念。我们利用高斯定理（在引力场中的体现）来计算不规则物体的引力场，这引导读者思考场（Field）的概念，这在电磁学中至关重要。 第六章：振动与波：简谐振动的系统分析 简谐振动是处理微小偏离平衡态问题的通用模型。本章详细分析了阻尼振动和受迫振动。我们侧重于共振现象的物理机制和数学描述，探讨了耗散系统中的能量转化。通过对机械振动的深入分析，读者能更好地理解能量与系统稳定性的内在联系。 第七章：从力到势：保守系统与势能函数 这是从牛顿力学过渡到分析力学最关键的一章。我们严格定义了保守力的条件——力场是有势的（$mathbf{F} = - abla U$）。本章讨论了势能的性质，特别是势能函数的多值性（如在角动量守恒约束下的情形）。通过分析保守系统中的平衡点（稳定、不稳定、眼中性），读者将学会如何利用势能曲面快速判断系统的运动趋势，而无需解微分方程。 第三部分：分析力学的核心：拉格朗日力学 (The Core of Analytical Mechanics: Lagrangian Formulation) 本部分是全书的理论高潮，引入了能量作为核心变量的分析方法。 第八章：变分原理与达朗贝尔原理 我们将引入虚功原理和达朗贝尔原理。达朗贝尔原理将动力学问题转化为一个看似静态的平衡问题，为引入最小作用量原理铺平道路。本章的重点在于理解“虚位移”的物理意义——它是对速度和时间路径选择的一种约束，而不是实际发生的位移。 第九章：拉格朗日方程的推导与应用 基于达朗贝尔原理和虚功原理，我们严格推导了拉格朗日方程。我们将重点放在如何选择合适的广义坐标（如角度、弧长、连杆长度）来简化运动方程。本书提供了大量具有挑战性的实例，如双摆、滑块在旋转的碗内运动等，这些问题在牛顿框架下求解异常复杂，但在拉格朗日框架下只需简单写出系统的动能 $T$ 和势能 $U$ 即可。 第十章：守恒量与诺特定理的初探 拉格朗日力学最强大的特性之一是它能够自然地揭示守恒定律。本章导出了诺特定理（无需深入繁复的群论，着重于物理直觉的建立），阐述了系统的坐标对称性与守恒量之间的深刻联系。例如，时间平移不变性对应能量守恒，空间平移不变性对应动量守恒。理解这一联系，标志着对力学原理掌握的质的飞跃。 第十一章：约束的深化处理与第一类拉格朗日方程 对于有完整约束（如一个球体在平面上滚动而不滑动）的系统，拉格朗日方程较为适用。但对于有完整约束（如滑块沿固定曲线运动）或非完整约束（如滚动体），我们需要引入拉格朗日乘子来处理约束反力。本章详细区分了这两种约束，并展示了如何利用第一类拉格朗日方程来求解约束反力，这在工程应用中极为关键。 结语：通向更深层物理学的桥梁 《经典力学：从牛顿到拉格朗日》并非止步于一个自洽的力学体系。通过对拉格朗日形式的掌握，我们为读者打开了通向更高级物理学的大门——包括哈密顿力学、场论的正则化，以及量子力学中的路径积分表述。本书的最终目标是培养一种超越具体坐标系的、纯粹基于能量和对称性的物理思维模式。每章后的习题都经过精心设计，不仅要求计算，更要求概念的清晰阐述和物理图像的构建。掌握本书内容，即是掌握了经典物理学的核心工具箱。 ---

评分☆☆☆☆☆

我一直对物理学有着浓厚的兴趣，尤其是那些能够解释宏观世界运行规律的理论。理论力学作为物理学的基石之一，其重要性不言而喻。然而，在实际学习过程中，我发现很多时候理论的抽象性与实际问题的复杂性之间存在着一道难以逾越的鸿沟。课本上的公式推导固然严谨，但有时候却显得过于冰冷，难以与那些生动的物理现象联系起来。我渴望的是一种能够弥合这种差距的辅助材料。我想看到的是，那些抽象的力学原理，能够通过更贴近实际的例子得到生动的诠释，比如分析一个简单的秋千摆动，或者计算一个物体在斜面上的滑动过程，都能让我更直观地感受到牛顿定律的力量。同时，我也希望能够有足够多的、涵盖不同难度和类型的习题，并且每道题都有详尽的解析，不仅仅是给出答案，更要深入浅出地讲解解题的逻辑和关键步骤。这样，我才能在反复练习中，逐渐掌握理论力学的精髓，并能灵活运用到各种实际问题中去。

评分☆☆☆☆☆

我希望能够找到一本能够真正帮助我“学透”理论力学的书。目前我遇到的最大困境是，虽然我能记住一些公式和定理，但在实际解题时，却常常不知道该如何运用，感觉知识点之间是孤立的，缺乏融会贯通。我希望这本书能够做到的是，不仅仅是提供课本内容的复述或者习题的解答，而是能够深入地剖析每一个知识点的来龙去脉，以及它在解决实际问题中的作用。例如，在讲解动量守恒定律时，如果能结合一些实际案例，比如碰撞问题，并详细分析如何应用动量守恒来简化计算，那将非常有帮助。同时，对于习题的解析，我期待的是一种“循循善诱”的方式，而不是简单的答案罗列。最好能提供多种解题思路，并分析它们的优劣，让我在掌握一种方法的同时，也能了解到其他可能的路径。这样，我才能真正建立起扎实的理论基础，并且能够自信地应对各种复杂的力学问题。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出现，真是我大学生涯中的一缕曙光。当初选修理论力学时，完全没预料到会如此“接地气”地挑战我的理解能力。上课听着教授们风趣又不失深度的讲解，心里总觉得好像抓住了点什么，但回到宿舍，看着那些密密麻麻的公式和抽象的概念，瞬间又回到了原点。特别是涉及到一些更复杂的受力分析和动力学问题时，脑子简直像被灌了铅一样，怎么转都转不动。我尝试过找网上零散的资料，但信息太多太杂，反而让我更加迷茫，感觉自己像个在迷宫里打转的无头苍蝇。我需要一个清晰的路径，一个能把我从概念的模糊地带引向清晰理解的桥梁。我渴求的是一种能够在我遇到困难时，能够及时给出指导，让我知道“原来是这样”的帮助。这种帮助，不是简单地罗列题目答案，而是能够层层剖析，让我明白解题思路的来源，甚至是不同方法之间的权衡。我希望它能像一位耐心细致的导师，帮我把那些晦涩的理论转化为易于理解的语言，并能在习题练习时，给予我最及时的点拨，让我不再害怕那些看似无解的难题。

评分☆☆☆☆☆

我是一名正在为理论力学这门课程而苦恼的学生。我尝试过各种方法来提升自己，但效果都不尽如人意。课本上的内容虽然严谨，但对我来说太过抽象，很多时候无法将其与实际物理过程联系起来。我非常希望能够找到一本能够将抽象理论具体化，让枯燥的公式变得生动易懂的辅助读物。比如，在讲解功和能的原理时，如果能用一些生活中的例子，如滑梯、弹簧等，来形象地展示能量的转化和守恒，我想我会更容易理解。此外，对于习题的解答，我需要的不仅仅是答案，更重要的是解题过程的详细阐述。我希望能够看到清晰的思路引导，让我明白为什么会选择某一种方法，每一个步骤的依据是什么。如果还能提供一些解题技巧或者易错点的提示，那将对我非常有帮助。我渴望的是一本能够陪伴我，在我遇到瓶颈时给予支持，并最终帮助我掌握这门课程的书。

评分☆☆☆☆☆

这门课程对我来说，简直是个“拦路虎”。上课的时候，老师讲得飞快，很多时候还没来得及消化，就已经跳到下一个知识点了。下课后，翻开习题集，简直是“看天书”。题目描述得那么简洁，但让我去列方程、求解，就感觉头脑一片空白，完全不知道从何下手。我试过自己去啃课本，但很多定义和推导过程都看得云里雾里，感觉像是背诵一堆没有意义的符号。我特别需要那种能够把复杂的概念分解成小块，一步一步讲解清楚的资料，最好还能配上一些形象的比喻或者图示，让我能够“看懂”而不仅仅是“记住”。对于习题，我最怕的就是只有答案，却不知道怎么得出来的。我需要的是那种能够详细解释每一个步骤，甚至能提示我可能遇到的陷阱，让我能够真正理解解题的思路，而不是死记硬背。希望能有这样一本书，能让我不再对理论力学感到恐惧，甚至能激发出我学习的兴趣。