一、考試內(nèi)容(一)運(yùn)動(dòng)學(xué)1. 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué):質(zhì)點(diǎn)的速度和加快度;質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的內(nèi)稟性質(zhì);矢徑、速度、加速度的坐標(biāo)表示2. 剛體運(yùn)動(dòng)學(xué):剛體的自由度;平動(dòng)和定軸轉(zhuǎn)動(dòng);平面運(yùn)動(dòng)和平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng);剛體的定點(diǎn)運(yùn)動(dòng);剛體的一般運(yùn)動(dòng)3. 相對運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)學(xué):相對運(yùn)動(dòng);轉(zhuǎn)動(dòng)坐標(biāo)系與相對微商;速度合成定理;加速度合成定理、柯氏加速度
(二)牛頓力學(xué)基礎(chǔ)1. 質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué):牛頓運(yùn)動(dòng)定律和質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)問題;動(dòng)量定量和動(dòng)量矩定理;功和能;有心力運(yùn)動(dòng);約束運(yùn)動(dòng)2. 相對運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué):動(dòng)力學(xué)方程和能量積分;相對于地球的運(yùn)動(dòng)3. 質(zhì)點(diǎn)系統(tǒng)力學(xué)普遍定理:相對于慣性系的定理及定恒定律;相對于質(zhì)心平動(dòng)系的定理;二體問題和粒子碰撞;沖擊問題4. 靜力學(xué):力系的簡化;力系的平衡條件5. 變質(zhì)量物體的運(yùn)動(dòng)
(三)拉格朗日力學(xué)基礎(chǔ)1. 虛功原理和動(dòng)力學(xué)普遍方程:約束、虛位移、廣義坐標(biāo);理想約束和虛功原理;動(dòng)力學(xué)普遍方程2. 拉格朗日方程:方程的導(dǎo)出;兩種特殊情形的拉格朗日方程;非完整系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)方程3. 哈密頓原理:變分問題;哈密頓原理
(四)剛體動(dòng)力學(xué)1. 剛體的動(dòng)量矩、動(dòng)能和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量:定點(diǎn)運(yùn)動(dòng)剛體的動(dòng)量矩和動(dòng)能;轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和慣量橢球2. 剛體動(dòng)力學(xué)方程:定點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方程;一般運(yùn)動(dòng)方程;定軸轉(zhuǎn)動(dòng)和平面運(yùn)動(dòng)方程3. 定點(diǎn)運(yùn)動(dòng)和一般運(yùn)動(dòng)的問題和例題:歐拉情形;拉格朗日情形;剛體與質(zhì)點(diǎn)間的萬有引力 (五)振動(dòng)1. 保守系統(tǒng)的微振動(dòng):穩(wěn)定平衡位形;振動(dòng)微分方程和方程的解;簡正坐標(biāo)2. 有非保守力情形的微振動(dòng):小耗散力對微振動(dòng)的影響;強(qiáng)迫振動(dòng)3. 運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性判據(jù)4. 非線性振動(dòng):非線性問題;自治系統(tǒng);非自治系統(tǒng)
(六)哈密頓力學(xué)基礎(chǔ)1. 哈密頓正則方程及其初積分:勒讓德變換;正則方程的導(dǎo)出;正則方程的初積分2. 相空間和劉維定理:一維守恒系統(tǒng);劉維定理3. 正則變換、泊松括號和哈密頓-雅可比方程:修正的哈密頓原理;正則變換;泊松括號;哈密頓-雅可比方程4. 作用-角變量:關(guān)于周期運(yùn)動(dòng)的說明;作用變量;角變量
二、考試要求(一)運(yùn)動(dòng)學(xué)1. 理解并熟練掌握質(zhì)點(diǎn)的速度和加快度概念;掌握質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的內(nèi)稟性質(zhì);掌握矢徑、速度、加速度的坐標(biāo)表示2. 理解并掌握剛體的自由度、平動(dòng)、定軸轉(zhuǎn)動(dòng)、剛體的定點(diǎn)運(yùn)動(dòng)概念;了解平面運(yùn)動(dòng)、平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)以及剛體的一般運(yùn)動(dòng)3. 理解相對運(yùn)動(dòng)的概念,掌握轉(zhuǎn)動(dòng)坐標(biāo)系與相對微商,熟練掌握速度合成定理、加速度合成定理、柯氏加速度
(二)牛頓力學(xué)基礎(chǔ)1. 熟練掌握牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)量定量和動(dòng)量矩定理、功和能;理解并掌握有心力運(yùn)動(dòng)和約束運(yùn)動(dòng)2. 理解并掌握動(dòng)力學(xué)方程和能量積分;了解相對于地球的運(yùn)動(dòng)3. 理解并掌握相對于慣性系的定理及定恒定律、相對于質(zhì)心平動(dòng)系的定理;熟練掌握二體問題、粒子碰撞、沖擊問題4. 掌握力系的簡化、力系的平衡條件5. 了解變質(zhì)量物體的運(yùn)動(dòng)
(三)拉格朗日力學(xué)基礎(chǔ)1. 理解約束、虛位移、廣義坐標(biāo)、理想約束的概念,理解并掌握虛功原理和動(dòng)力學(xué)普遍方程2. 理解拉格朗日方程的導(dǎo)出;掌握兩種特殊情形的拉格朗日方程;了解非完整系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)方程3. 理解并掌握哈密頓變分問題及哈密頓原理
(四)剛體動(dòng)力學(xué)1. 理解并掌握剛體的動(dòng)量矩、動(dòng)能、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、定點(diǎn)運(yùn)動(dòng)剛體的動(dòng)量矩和動(dòng)能、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和慣量橢球的相關(guān)概念2. 理解并掌握定點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方程、一般運(yùn)動(dòng)方程、定軸轉(zhuǎn)動(dòng)和平面運(yùn)動(dòng)方程,以及相關(guān)問題的求解
(五)振動(dòng)1. 理解并掌握穩(wěn)定平衡位形、振動(dòng)微分方程和方程的解;理解簡正坐標(biāo)2. 了解小耗散力對微振動(dòng)的影響和強(qiáng)迫振動(dòng)3. 了解運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性判據(jù)4. 了解非線性振動(dòng) (六)哈密頓力學(xué)基礎(chǔ)1. 理解并掌握勒讓德變換、正則方程的導(dǎo)出、正則方程的初積分2. 理解并掌握一維守恒系統(tǒng)3. 了解修正的哈密頓原理、正則變換、泊松括號、哈密頓-雅可比方程4. 了解作用-角變量的相關(guān)內(nèi)容
三、主要參考書目1. 茍興華,《理論力學(xué)引論》,四川大學(xué)出版社,19882. 周衍柏,《理論力學(xué)》(第二版),高等教育出版社,1986年3. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室編,《理論力學(xué)》(第四版),高等教育出版社,1993