国家精品课程主讲教材：力学

绪论

一、物理学的研究内容、研究方法以及在自然科学中的地位

二、物理学发展简史

三、力学在物理学中的地位和作用

四、力学的知识体系

五、如何学好力学的建议

第一篇质点基本运动规律

第一章质点运动学

1.1位置矢量、速度、加速度及其相互关系

1.1.1质点、参考系、坐标系

1.1.2位置矢量、位移、速度、加速度及其相互关系

1.2位置矢量、速度、加速度相互关系的坐标表示

1.2.1直角坐标系下的表示

1.2.2平面极坐标系下的表示

1.2.3本征坐标系下的表示

1.3相对运动

1.3.1速度和加速度在平动与静止参考系间的变换

1.3.2速度和加速度在匀角速转动与静止参考系间的变换

本章知识单元和知识点小结

习题

第二章惯性系下质点动力学

2.1牛顿三定律

2.1.1牛顿第一定律

2.1.2牛顿第二定律

2.1.3牛顿第三定律

2.2万有引力定律

2.2.1开普勒三定律

2.2.2万有引力定律的建立过程

2.3自然界中的基本力及力学中常见的力

2.3.1自然界中最基本的相互作用力

2.3.2力学中常见的力

2.4量纲

2.4.1基本量和导出量

2.4.2量纲

2.4.3量纲的意义

2.4.4时间、长度和质量的计量

本章知识单元和知识点小结

习题

第三章非惯性系下质点动力学

3.1相对性原理

3.2非惯性系下质点动力学

3.2.1加速平动非惯性系中的惯性力

3.2.2匀角速转动非惯性系中的惯性力

3.3地球表面惯性力现象分析

3.4惯性力的物理本质

3.4.1惯性质量与引力质量

3.4.2引力场

3.4.3等效原理

本章知识单元和知识点小结

习题

第二篇运动定理（原理）与守恒定律

第四章动量定理与动量守恒定律

4.1质点系的质心运动

4.1.1质点系的质心与质心运动定律

4.1.2质心的特点与求法

4.1.3质心坐标系

4.2质点系动量定理与动量守恒定律

4.2.1质点的动量定理

4.2.2质点系动量定理

4.2.3质心动量定理

4.2.4质点系动量守恒

4.2.5质心系下质点系总动量

4.3变质量系统

4.3.1变质量系统动力学方程

4.3.2变质量系统动力学方程应用举例

本章知识单元和知识点小结

习题

第五章 功能原理与机械能守恒定律

5.1质点系动能定理

5.1.1质点动能定理

5.1.2力的功、功率

5.1.3质点系动能定理

5.2质点系动能定理中的内力功分析

5.2.1一对内力功的特点

5.2.2保守内力与非保守内力

5.2.3质点系的势能

5.3质点系功能原理与机械能守恒定律

5.3.1质点系功能原理

5.3.2质点系机械能守恒定律

5.3.3静系与质心系下质点系动能关系

5.3.4 质心系下质点系的功能原理

5.3.5 能量守恒定律

5.4 碰撞

5.4.1碰撞的特点

5.4.2一维碰撞过程与分类

5.4.3碰撞定律

5.4.4 二维碰撞

阅读资料A 关于动量和能量的历史讨论

本章知识单元和知识点小结

习题

第六章 角动量定理与角动量守恒定律

6.1质点角动量定理

6.1.1质点的角动量定理

6.1.2力的力矩

6.1.3质点的角动量

6.1.4 质点角动量守恒

6.2质点系角动量定理与角动量守恒定律

6.2.1质点系角动量定理

6.2.2质点系角动量守恒定律

6.2.3静系与质心系下质点系角动量关系

6.2.4 质心系中质点系的角动量定理

6.3有心力场问题

6.3.1三种宇宙速度

6.3.2有效势能与轨道特征

6.3.3两体化单体问题

6.4 守恒律与对称性

6.4.1对称性

6.4.2因果关系与对称原理

6.4.3守恒律与对称性

本章知识单元和知识点小结

习题

第三篇 两种特殊质点系的运动与两种普遍的运动形式

第七章 刚体

7.1刚体定轴转动运动学

7.1.1描述刚体定轴转动的转动参量

7.1.2转动参量的矢量性分析

7.1.3转动角量与线量的关系

7.2刚体定轴转动动力学

7.2.1刚体定轴转动的势能、动能、角动量、外力功

7.2.2转动惯量

7.2.3刚体定轴转动的转动定律

7.2.4 刚体定轴转动的角动量定理与角动量守恒定律

7.2.5 刚体定轴转动的动能定理

7.3刚体平面平行运动的处理方法

7.3.1作用在刚体上的力系及其简化

7.3.2刚体平面平行运动的处理方法

7.4 以质心为基点处理刚体的平面平行运动

7.4.1平面平行运动的动能及角动量的表达式

7.4.2描述刚体的平动和转动的方程

7.4.3刚体平面平行运动举例

……

第三篇两种特殊质点希的运动与两种普遍的运动形式

第四篇时空结构

矢量运算基本知识

常用数据

习题参考答案

参考文献 2100433B

《国家精品课程主讲教材：力学（第2版）》是作者在第一版的基础上，根据教学改革的需要和物理学类专业规范的要求，参考国内外多部优秀教材，充分听取专家的意见，经反复修改完成的。知识体系的逻辑性与其发展的历史性相结合、基本内容与扩展内容相结合的系统性是《国家精品课程主讲教材：力学（第2版）》的主要特点。

《国家精品课程主讲教材：力学（第2版）》由绪论和四篇内容组成。绪论部分介绍了物理学基本知识、研究领域与课程体系分类以及物理学发展简史。第一篇和第二篇分别介绍了质点的基本运动规律和运动定理（原理）与守恒定律，是全书的理论基础。以前两篇为基础，第三篇介绍了两种特殊质点系（刚体、流体）的运动和两种较为普遍的运动形式（振动、波动）等典型力学问题的处理方法。第四篇简要介绍了现代时空结构的基本知识（狭义相对论、广义相对论和宇宙学与天体物理）。

《国家精品课程主讲教材：力学（第2版）》可作为综合性大学与师范院校物理学类专业的教材，亦可作为其他专业的参考书。

该教材的编写具有以下几个方面的特点：

1.该书的内容结构选用了静力学——材料力学——结构力学的体系。

2.该书在内容处理上突出了力学基本概念和基本理论的教学要求。静力学部分突出了受力图画法和平衡方程应用；材料力学部分突出了基本变形的内力分析和强度计算；结构力学部分重点突出了几何组成分析、结构内力分析和变形计算。

3.本着理论推证从简、强化工程实用的原则，对基本概念和基本理论的阐述尽量例举工程实例，使抽象的力学概念变得通俗易懂。在理论证明和公式推导上适当从简，并列举了土木工程中的实例来说明力学理论的实际应用。

4.该教材内容对于力学模型及其应用进行叙述，在部分章节后增加了“学习与阅读材料”，其主要介绍与该章内容相关的力学概念和基本理论的延伸、扩展和应用实例以及相关的知识 。

1、该教材弱化和物理课程中重复的理论部分，注重理论联系实际，学习欧美教材，例题和习题增加工程实例。

2、该教材对理论力学的延伸——分析力学基本部分进行了完善和补充。

3、该教材例题和习题题目类型比较多，同时注重解题步骤规范，注重一题多解。

4、该教材强调受力分析，强调画图（受力图、速度图、加速度图和虚位移图等）知识。

该教材强调实际问题的引入和分析。通过每章篇头的概述、多媒体资源（图片、视频）等形式，介绍了力学基本理论在实际工程中的具体应用；通过采用与工程问题密切相关的例题和习题，增加学生对工程实例的分析、简化训练环节。教材具有经典力学理论及工程应用与现代互联网技术融合的特色，在教材内容、工程应用、例题和习题的选用上具有工程特色。

该教材循序渐进、深入浅出，强调力学基本概念、基本原理的同时，略去某些次要的证明与繁琐的数学推导，着重强调问题分析和理论应用。重要的知识点、例题均配有视频讲解，清晰易懂，便于学习者开展自主学习和个性化学习。课后习题由浅入深，既包含简单的练习用于掌握基本知识，也包含深入思考的问题，为不同层次的学习者提供探究空间。