理论力学（B）
课程信息
| 课程名称／课程号 | 适用范围与修读要求 |
|---|---|
| 理论力学（B） AA2031F |
过控、车辆 · 26级 专业基础必修 |
课程简介
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理论力学是工科大类专业基础课，内容包括静力学、运动学与动力学三部分。静力学部分从静力学公理出发，研究力系的简化与力系的平衡；运动学部分研究点和刚体的运动描述、点的合成运动及刚体平面运动；动力学部分研究动力学普遍定理、动静法、虚位移原理、动力学普遍方程、拉格朗日方程及振动基础。
来源：教务网。
课程内容
分数构成
考试方式：期末考试为闭卷或半开卷形式。
评价方法：加强过程考核，考察学生的主动参与度，以及学生对学科知识和课程思政有机结合的理解深度。
成绩构成比例：平时成绩40％（含课程作业、随堂测验，实践性项目，课堂讨论，课堂出勤率等）；期末考试60％。
课程大纲
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第一次（2学时）
主要内容：（一）静力学公理与物体的受力分析。1、绪论、力的概念、公理
第二次（2学时）
主要内容：（一）静力学公理与物体的受力分析。2、 约束、受力分析
第三次（2学时）
主要内容：（二）平面汇交力系与力偶系。1、平面汇交力系的合成与平衡
第四次（2学时）
主要内容：（二）平面汇交力系与力偶系。2、力对点的矩、平面力偶理论
第五次（2学时）
主要内容：（三）平面任意力系。1、平面任意力系向任一点的简化、简化结果；2、平面任意力系的平衡方程
第六次（2学时）
主要内容：（三）平面任意力系。3、物体系的平衡、静定与静不定
第七次（2学时）
主要内容：（三）平面任意力系。4、平面桁架的内力
第八次（2学时）
主要内容：（四）空间力系。1、空间汇交力系；2、力对点与轴的矩、空间力偶
第九次（2学时）
主要内容：（四）空间力系。3、空间任意力系向任一点的简化、主矢与主矩；4、空间任意力系的平衡
第十次（2学时）
主要内容：(五) 摩擦。1、滑动摩擦、有摩擦时的平衡；2、摩擦角、自锁、滚动摩阻
第十一次（2学时）
主要内容：静力学习题课
第十二次（2学时）
主要内容：（六）运动学基础。1、矢量法、直角坐标法、自然坐标法
第十三次（2学时）
主要内容：（六）运动学基础。2、刚体的平行移动、定轴转动；3、转动刚体的速度与加速度、矢量表示
第十四次（2学时）
主要内容：（七）点的合成运动。1、绝对、相对与牵连运动、速度合成定理
第十五次（2学时）
主要内容：（七）点的合成运动。2、加速度合成定理、科氏加速度
第十六次（2学时）
主要内容：（八）刚体的平面运动。1、运动分解、速度基点法
第十七次（2学时）
主要内容：（八）刚体的平面运动。2、速度瞬心法、加速度基点法
第十八次（2学时）
主要内容：（八）刚体的平面运动。3、运动学综合应用
第十九次（2学时）
主要内容：（九）动量定理。1、动量与冲量
第二十次（2学时）
主要内容：（九）动量定理。2、动量定理、质心运动定理
第二十一次（2学时）
主要内容：（十）动量矩定理。1、动量矩、动量矩定理；2、定轴转动微分方程、转动惯量
第二十二次（2学时）
主要内容：(十) 动量矩定理。3、相对质心的动量矩定理、刚体平面运动微分方程
第二十三次（2学时）
主要内容：（十一）动能定理。1、力的功、动能
第二十四次（2学时）
主要内容：（十一）动能定理。2、动能定理；3、功率方程、势能
第二十五次（2学时）
主要内容：（十一）动能定理。4、普遍定理的综合应用
第二十六次（2学时）
主要内容：（十二）达朗伯原理。1、达朗伯原理
第二十七次（2学时）
主要内容：（十二）达朗伯原理。2、惯性力系的简化
第二十八次（2学时）
主要内容：（十三）虚位移原理。1、自由度和广义坐标；2、虚位移、虚功；3、虚位移原理
第二十九次（2学时）
主要内容：（十四）动力学普遍方程与拉格朗日方程。1、动力学普遍方程
第三十次（2学时）
主要内容：（十四）动力学普遍方程与拉格朗日方程。2、拉格朗日方程及其积分
第三十一次（2学时）
主要内容：（十五）振动基础。1、单自由度系统振动；2、转子的临界转速、隔振；3、两自由度系统振动、动力减振器（依专业需求和课程进度选讲）
第三十二次（2学时）
主要内容：总结与复习
附：时间表
周次 |
教学内容（要点） |
课程思政融入点与实施方法 |
教学方式 （线上、线下、线上线下混合） |
课外学习与作业要求 |
学时 |
第1次 |
（一）静力学公理与物体的受力分析 1、绪论、力的概念、公理 |
1.课程思政融入点：科学思维。理论力学以阐述最普遍的力学原理为目标，天然地承载着传授理论知识和科学方法论、培养科学精神和创造勇气的重担。 2.实施方法 对力学的发展轨迹（特别是论战）、研究内容、研究方法和技术应用的全方位剖析，不仅有助于掌握这门科学、为后续课程的学习打下坚实基础，更有助于培养哲学的思维、科学的精神和创造的勇气。 |
线下 |
1. 阅读伽利略《两门新科学的对话》，体会科学发展历程中的艰辛和科学大家勇往直前的无畏精神。
2. 课下学习央视八集系列节目《大国工匠》 |
2 |
第2次 |
（一）静力学公理与物体的受力分析 2、约束、受力分析 |
—— |
线下 |
1. 作业（习题） |
2 |
第3次 |
（二） 平面汇交力系与力偶系 1、平面汇交力系的合成与平衡 |
—— |
线下 |
1. 作业（习题） |
2 |
第4次 |
（二） 平面汇交力系与力偶系 2、力对点的矩、平面力偶理论 |
—— |
线下 |
1. 作业（习题）
|
2 |
第5次 |
（三） 平面任意力系 1、平面任意力系向任一点的简化、简化结果 2、平面任意力系的平衡方程 |
—— |
线下 |
1. 作业（习题） |
2 |
第6次 |
（三） 平面任意力系 3、物体系的平衡、静定与静不定 |
—— |
线下 |
1. 作业（习题） |
2 |
第7次 |
（三）平面任意力系 4、平面桁架的内力 |
1.课程思政融入点：民族自豪感 2.实施方法 讲述中国建筑领域的伟大成就
|
线下 |
1. 作业（习题） 2. 学生课下进一步调研我国现代建筑中桁架结构的应用，以及我国学者的贡献 |
2 |
第8次 |
（四）空间力系 1、空间汇交力系 2、力对点与轴的矩、空间力偶 |
—— |
线下 |
1. 作业（习题） |
2 |
第9次 |
（四）空间力系 3、空间任意力系向任一点的简化、主矢与主矩 4、空间任意力系的平衡
|
—— |
线下 |
1. 作业（习题） |
2 |
第10次 |
（五）摩擦 1、滑动摩擦、有摩擦时的平衡 2、摩擦角、自锁、滚动摩阻 |
—— |
线下 |
1. 作业（习题） |
2 |
第11次 |
静力学习题课 |
—— |
线下 |
1. 作业（习题） |
2 |
第12次 |
（六）运动学基础 1、矢量法、直角坐标法、自然坐标法 |
—— |
线下 |
1. 作业（习题） |
2 |
第13次 |
（六）运动学基础 2、刚体的平行移动、定轴转动 3、转动刚体的速度与加速度、矢量表示 |
—— |
线下 |
1. 作业（习题） |
2 |
第14次 |
（七）点的合成运动 1、绝对、相对与牵连运动、速度合成定理 |
1.课程思政融入点：文化自信 2.实施方法 案例①：中国航天领域的巨大成就
|
线下 |
1. 作业（习题） |
2 |
第15次 |
（七）点的合成运动 2、加速度合成定理、科氏加速度 |
—— |
线下 |
1. 作业（习题） |
2 |
第16次 |
（八）刚体的平面运动 1、运动分解、速度基点法 |
—— |
线下 |
1. 作业（习题） |
2 |
第17次 |
（八）刚体的平面运动 2、速度瞬心法、加速度基点法 |
—— |
线下 |
1. 作业（习题） |
2 |
第18次 |
（八）刚体的平面运动 3、运动学综合应用 |
—— |
线下 |
1. 作业（习题） |
2 |
第19次 |
（九）动量定理 1、动量与冲量 |
—— |
线下 |
1. 作业（习题） |
2 |
第20次 |
（九）动量定理 2、动量定理、质心运动定理 |
—— |
线下 |
1. 作业（习题） |
2 |
第21次 |
（十）动量矩定理 1、动量矩、动量矩定理2、定轴转动微分方程、转动惯量 |
—— |
线下 |
1. 作业（习题） |
2 |
第22次 |
（十）动量矩定理 3、相对质心的动量矩定理、刚体平面运动微分方程 |
—— |
线下 |
1. 作业（习题） |
2 |
第23次 |
（十一）动能定理 1、力的功、动能 |
—— |
线下 |
1. 作业（习题） |
2 |
第24次 |
（十一）动能定理 2、动能定理 3、功率方程、势能 |
—— |
线下 |
1. 作业（习题） |
2 |
第25次 |
（十一）动能定理 4、普遍定理的综合应用 |
—— |
线下 |
1. 作业（习题） |
2 |
第26次 |
（十二）达朗伯原理 1、达朗伯原理 |
—— |
线下 |
1. 作业（习题） |
2 |
第27次 |
（十二）达朗伯原理 2、惯性力系的简化 |
—— |
线下 |
1. 1. 作业（习题） |
2 |
第28次 |
（十三）虚位移原理 1、自由度和广义坐标 2、虚位移、虚功 3、虚位移原理 |
1.课程思政融入点：自然辩证法 2.实施方法 讲授力学知识点、力学方法论与自然辩证法（马哲之自然科学部分）三大基本原理的深刻联系。对立统一：根据研究内容不同，研究对象有时可视为质点，有时又不能视为质点（质点和点系概念之对立统一），研究对象有时可视为连续体，有时又必须视为离散体（连续和离散概念之对立统一），严格静止机构可通过虚拟变动分析主动力系之数量关系（静、动概念之对立统一）。质量互变：势能曲线形状连续变化引发静力稳定性突变，相应于突变论。否定之否定：Newton力学之为矢量力学（几何）是为肯定，Lagrange力学之为微分力学（分析）是为否定，Hamilton力学之为几何力学（几何）是为否定之否定，以此申述科学认知之艰难探索和螺旋式上升。 |
线下 |
2. 作业（习题） 学习恩格斯自然辩证法中力学和物理相关内容 |
2 |
第29次 |
（十四）动力学普遍方程与拉格朗日方程 1、动力学普遍方程 |
—— |
线下 |
1. 作业（习题） |
2 |
第30次 |
（十四）动力学普遍方程与拉格朗日方程 2、拉格朗日方程及其积分 |
—— |
线下 |
1. 作业（习题） |
2 |
第31次 |
（十五）振动基础 1、单自由度系统振动 2、转子的临界转速、隔振 3、两自由度系统振动、动力减振器 （依专业需求和课程进度选讲） |
1.课程思政融入点：民族自豪感 2.实施方法 案例：台北101大厦调谐减震 |
线下 |
1. 作业（习题） 2. 学生调研中国高层建筑结构中调谐减震技术的应用 |
2 |
第32次 |
总结和复习 |
1.课程思政融入点：家国情怀 2.实施方法 突出家国情怀和社会责任教育，以我系汪家訸和庄表中等前辈为例，讲述他们为民族自强、民族复兴所做出的艰苦卓绝的奋斗。 |
线下 |
学生自己做课程总结和复习 |
2 |
原课程资料（参考）
参考《理论力学（甲）》（AA2002F）的资料。仅供当前课程参考。
课程资源
资源文件
-
课程笔记
待更新
- 回忆卷
25-26秋冬 理论力学（甲） 回忆卷 By shadow1723
待更新
学习建议
回忆卷可见我另一个帖子25-26 理论力学（甲）回忆附经验分享 ,王永老师是一个很好的老师，而且很适合自学。如果后续学习的同学觉得自己能够自学，或者和lz一样，需要冲突选课的话，可以选择王永老师的理力甲，他的讲义和例题与习题特别适合自学和期末复习，而且例题与习题里面的题很多都是来自历年卷或者考研题，都是搜不到答案的，自己一学期坐下来，面向历年卷复习的时候也会感觉很轻松。
btw，这学期的理力甲的试卷难度确实远超历年卷了，lz做历年卷还能稳定做出3-4道题，这套卷子我只能说感谢永神海底捞了。然后说一下混分经验吧，理力期末分为五个板块：静力学，运动学，动力学，达朗贝尔原理，虚位移：
静力学：他定位就是送分的题目，分值是20分。wy在复习课说今年这题学得好半分钟就能做出来，确实比较简单。然后这题20分想要拿18-9也是有万能办法的（wy亲授）：就是实在不会这道题，把每个构件每个节点等受力分析，列三个平衡方程，∑ Fx = 0、∑ Fy = 0、∑ M = 0，方程一定可解，就算没解出来，也能拿18-9分[ac01]。但是不推荐这个办法，wy也说了，不希望看到他班上的学生这么做，lz的经验是：先整体看一下，画出整体的受力，整理列一下平衡的三个方程。如果可解，那万事大吉，不可解就找其他受力简单的构件进行分析，比如二立杆等。然后记住一些常见模型怎么快速分析，比如这次期末，直接在两个墙上的固定铰链处取矩就能解出来，这些模型wy的例题习题都有，所以还是最好考试前过一下例题与习题。
运动学：wy在考前就说，这次运动学这道题很难。确实很难，我到现在也不会做，但是混分是有技巧的：首先就是瞬心法，如果物体瞬心好找，一定要找到物体的瞬心，然后基点法，用一个已知速度或者加速度的点作为基点，表示构件上未知速度或者加速度的点，这两个应该是解题步骤和得分要点中第一个占比大分的点，写全了，其实基本都能解一些，应该就拿到差不多1/3的分数了。然后最重要的就是运动的合成与分解部分，这道题肯定会涉及到的，所以要弄清楚一般动点动系的选择，牵连速度的定义到底是什么，还有一些常见的设动点动系的方法，这些最好心理有个谱。然后lz期末做这道题肯定是错的，不会这么简单，所以lz采取了混分策略，写了个运动分析，把基点法一列，速度的合=合成与分解的速度，加速度式子一列，然后解出来，虽然答案肯定是错的，好像少了什么方程。但是这几个混分，还有中间的表示的几个式子一定的对的，所以lz这20分得分应该不会很低。
动力学：这道题分值25分。重要性不用多说了，内容也比较多。所以期末在看wy讲义的时候重点就在看这个。为了期末覆盖面全，wy说题一般结合能量法一起考，所以第一步比较固定，列能量方程，找到各构件速度关系，列出方程解出来就ok，然后第二部分涉及到加速度和力的计算，就稍微比较复杂了。lz想说的是，达朗贝尔原理也是牛顿力学里面的一部分。虽然第四题限制使用达朗贝尔原理解题，但是本题不限制使用什么方法，所以想要混分的同学可以把用物系独立坐标数目的加速度，将各构件的惯性力表示出来，画上去，然后框框列几个方程就好，这次期末考试，lz设了两个角加速度，两个构件各一个，然后约束力约束力偶一画，整体三个平衡方程，杆补充一个，两个加速度关系补充一个，加上要解的力，一共5个未知数5个方程，方程一定可解，但是lz并没有解，一是写不下了，二是要花很多时间，lz感觉性价比很低，所以到这就结束了，但是过程一定是对的，我估计25分，lz这样做应该是拿了21+
达朗贝尔原理：因为动力学是那种有位置能用能量方法做的题目，所以为了期末覆盖面全，这题一定是瞬时问题，就是求他瞬时的加速度。题目流程比较固定，就是设设加速度，一般是角加速度，然后可能用一下加速度基点法，表示出各物件质心加速度，表示各物体惯性力，惯性力偶。然后又是框框列方程，这道题还是比较简单的。所以建议还是解出来，不解，只要方程列对应该也能拿17-8分左右吧。而且这次期末这道题，wy的习题部分有和他类似的题，但是并不一样，习题是圆环和杆固定的，这道题是铰接，但是换汤不换药，其实大体做法是一样的，但是这道题本身定位也是半送分，只要差不多会达朗贝尔原理，都差不多会做这道题
虚位移原理：很简单的，这个甚至比静力学还要送分。备考建议学会解析法和几何法，解析法就是选取独立坐标标出各点然后求导，几何法就是根据构件运动，逐步表示每个点的变分，受期末复习影响，lz这部分没咋学，讲义也没看，但是看了例题与习题，这次期末解析法就很好做，表示出来直接求导就好，但是23-24年期末几何法又更简单。所有各有优劣吧，但是都比较简单，所以建议都最好会做。
总的来说，理力甲确实比较难，运动学和动力学都算很难的，且战45分，所以做题建议顺序为15423或者15432，lz是在知道这次运动学很难，所以选择了15432的顺序，然后2题基本就完全是混分，3题最后的方程也没解出来。但是所幸结果还算很好，wy老师比较捞。平时分的话，建议在群里面多讨论，不管自己会不会，让老师记住你，或者期末考个比较好的分数，老师也不会在平时分上为难你，然后按时交作业，不管正确率如何，两次实验按时做，按时交报告。这样平时分应该问题也不大。