理论力学课程纲要

理论力学课程纲要

一、 教学要求

（一）课程教学目的与任务

理论力学是一门理论性较强的技术基础课。它是各门力学课程的基础，在许多工程技术领域中有着广泛的应用。本课程的任务是使学生掌握质点、质点系和刚体机械运动（包括平衡）的基本规律和研究方法，为学习有关的后继课程打好必要的基础，并为将来学习和掌握新的科学技术创造条件；使学生学会应用理论力学的理论和方法分析、解决一些简单的工程实际问题；结合本课程的重点，培养学生的辩证唯物主义世界观，培养学生的能力。

（二）课程教学的总体要求 静力学

(l)掌握各种常见约束的性质，对简单的物体系统能熟练地取分离体并画出受力图。 (2)掌握力、力矩和力偶等基本概念及其性质，能熟练地计算力的投影、力对点的矩和力对轴的矩。

(3)掌握各种类型力系的简化方法和简化结果，能熟练地计算主矢和主矩。 (4)会应用各种类型的平衡条件和平衡方程，求解单个物体和简单物体系统的平衡问题。对平面一般力系的平衡问题，能熟练地取分离体和应用各种形式的平衡方程求解。

(5)掌握求简单桁架内力的节点法和截面法。 (6)掌握计算物体重心各种方法。

(7)掌握滑动摩擦的概念和摩擦力的特征，会求考虑滑动摩擦时简单物体系统的平衡问题，了解滚动摩阻的概念。

运动学

(l)掌握描述点的运动的矢量法，直角坐标法和自然坐标法，会求点的运动轨迹，并能熟练地求解与点的速度和加速度有关的问题。

(2)掌握刚体平动和定轴转动的特征。能熟练的求解与定轴转动刚体的角速度、角加速度以及刚体内各点的速度和加速度有关的问题。掌握角速度、角加速度及刚体内各点速度和加速度的矢量表示法。

(3)掌握运动合成和分解的基本概念和方程。掌握点速度合成定理和牵连运动为平

动时的加速度合成定理及其应用，掌握牵连运动为定轴转动时的加速度合成定理及其应用。

(4)掌握刚体平面运动的特征。能熟练应用基点法、瞬心法和速度投影法求解有关速度的问题。能熟练应用基点法求解有关加速度的问题。对常见的平面机构能熟练地进行速度和加速度分析。

动力学

(1)会建立质点的运动微分方程，会求解简单情况下运动微分方程的积分。 (2)掌握并能熟练计算动力学中各基本物理量（动量、动量矩、动能、冲量、功、势能等）。

(3)掌握动力学普遍定理（包括动量定理、质心运动定理、对固定点和质心的动量矩定理、功能定理）及相应的守恒定理，能熟练选择和综合应用这些定理求解质点、质点系的动力学问题。

(4)掌握刚体转动惯量的计算。

(5)会应用刚体定轴转动和平面运动的微分方程求解有关的问题。 （三）先修课程及后续课程 先修课程：高等数学、大学物理

后续课程：材料力学、弹性力学、机械原理、机械设计 （四）教材及参考书目

教 材：《理论力学》（Ⅰ）哈尔滨工业大学理论力学教研室编 高教出版社2009年，第七版

参考书目：《理论力学》同济大学 同济大学出版社 1992

《理论力学习题解答》陈明编 哈尔滨工业大学出版社 1998

《理论力学思考题解与思考题集》哈尔滨工业大学理论力学教研室编 哈尔滨工业大学出版社 2000

《理论力学学习辅导》哈尔滨工业大学理论力学教研室编 高教出版社

2003

（五）课程考核方式 1、考核方式：闭卷考试

2、成绩构成：平时成绩占总成绩的20%，期末考试占总成绩的80%。

二、 授课计划

课程名称 工程力学（1） 教材情况（名称、编者、出版社、出版时间）

《理论力学》（第七版）哈尔滨工业大学 高等教育出版社 2009年

材料成型、车辆工程 专业 2009 年级 2010--2011学年度第__一__学期第 2 周至第 11 周

学时分配：总计 40 学时 每周 4 学时

讲授 40 学时 实验 学时 假日_____学时 其他_____学时

任课教师姓名 胡玮军_

2010年9月1日

教学日历 P

周 次 星 期 时 授课 数 形式 授课内容 教学大纲的章节、题目、内容 提要、教材的章节、起止页码 参考书课外作业教材目书名、页序号题序号 章节、起止页码 一 2 二 教学大纲：一 静力学基本概念与公理、物体的受力分析 静力学的研究对象和基本概念；静力学公理；约束的基本类型与约束反力； 讲授 教材：第一章 静力学基本公理和物体受力分析 1.1 静力学基本概念1.2 静力学公理 1.3 约束及约束反力(P1—13) 讲授 三 2 一 2 三 三 2 讲授 讲授 一 2 四 三 2 讲授 讲授 五 一 2 讲授 三 2 六 一 2 讲授 同济大学P22 基础力学教学大纲：一物体的受力分析与受力图。 1.1(d,g,I,k,l) 教学研究教材：1.4 受力分析及受力图(P14—21) 1.2(c,h,k,m,o) 部编．《理论力教学大纲：二 平面汇交力系与平面力偶系 学》．同济平面汇交力系合成与平衡的几何法、解析法； P63 大学出版教材：第二章 平面力系 2.1平面汇交力系2.1 2.6 2.7 社．2005(P28—32) 年 教学大纲：二 平面力对点之矩；平面力偶理 论。 P65 教材：2.2平面力矩的概念及计算 2.3平面力2.8 2.10 哈尔滨工偶系(P33—44) 业大学理教学大纲：三 平面任意力系 论力学教力的平移定理；平面任意力系向一点和简化；P67 研室合力矩定理；平面任意力系的平衡条件与平衡方2.15 2.19 2.28 编．《理论程； 教材：2.4平面一般力系(P45—49) 力学学习辅导》．高教学大纲：三 静定与静不定问题、物体系统等教育出的平衡。 P72 版教材：2.5 物体系统的平衡 静定与静不定的2.30 2.35 社．2003概念(P49—57) 年 教学大纲：三 平面简单绗架的内力计算 P74 教材：2.6平面简单绗架的内力计算(P58—61) 2.38 2.39 2.40 范钦珊主静力学习题课 2.41 编.《理论力学》.北教学大纲：五 摩擦 京：高等滑动摩擦、摩擦系数、摩擦角、滑动摩擦定律；P127 教育出版考虑滑动摩擦时物体的平衡问题； 4.5 4.8 4.9 社，1999 教材：第四章 摩擦(P112—124) 教学大纲：六点的运动学 点的运动的矢量法；点的运动的直角坐标法；P153 讲授 点的运动的自然法。 5.3 5.6 教材：第五章 点的运动学(P135—147)

三 2 七 一 2 教学大纲：七 刚体的简单运动 刚体的平行移动；刚体的定轴转动；转动刚体讲授 内各点的速度和加速度；定轴轮系的传动比。 教材：第六章 刚体的简单运动(P157—166) P168 6.2 6.9 教学大纲：八 点的合成运动 点的合成运动的概念；点的速度合成定理； P193 讲授 教材：第七章 点的合成运动 7.1 相对运动 7.8 7.10 7.14 牵连运动 绝对运动7.2 点的速度合成定理(P172—179) 教学大纲：八 牵连运动为平动时点的加速度合成定理； P194 讲授 教材：7.3 点的加速度定理（牵连运动为平动）7.15 7.18 7.21 (P180—189) 教学大纲：九 刚体的平面运动 刚体的平面运动方程，平面运动分解为平动和转动，求平面图形上的各点的速度的基点法、 P224 讲授 教材：第八章 刚体的平面运动 8.1 刚体平面8.2 8.9 8.11 运动的概述8.2 求平面图形个点速度的基点法(P199—206) 教学大纲：九速度投影法、速度瞬心求平面图形上各点加速度的基点法。 讲授 教材：8.3 求平面图形个点速度的瞬心法8.4用基点法求平面图形个点的加速度(P207—214) 教学大纲：十一 动量定理 动量和冲量；质点和质点系的动量定理； 讲授 教材：第十章动量定理 第十一章动量矩定理(P245—279) 教学大纲：十一 动量定理 质心运动定理。 教材：第十章 动量定理 教学大纲：十二 动量矩定理 质点和质点系的动量矩；动量矩定理； 教材： 第十一章动量矩定理(P245—279) 三 2 八 一 2 三 2 九 一 2 P227 8.16 8.17 8.20 P256 10.2 三 2 十 一 2 讲授 讲授 P282 11.5 三 2 十一 一 2 教学大纲：十三 动能定理 力的功；质点和质点系的动能、刚体作平动、P318 讲授 定轴转动和平面运动时的动能，质点和质点系的12.2 12.6 功能定理； 教材：第十二章动能定理(P288—316) 同济大学基础力学教学研究部编．《理论力学》．同济大学出版社．2005年 哈尔滨工业大学理论力学教研室编．《理论力学学习辅导》．高等教育出版社．2003年 范钦珊主编.《理论力学》.北京：高等教育出版社，1999 讲授 普遍定理的综合运用举例 注：授课形式指讲授、实验、课堂讨论、习题课等。

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