本章介绍刚体运动状态的描述(§3.1-§32)以及刚体受力与运 动状态的关系(§3.3-§3.10)。其内容包括:刚体运动学、刚体静力 学和刚体动力学,重点掌握刚体运动学和刚体动力学。刚体是指在 任何情况下形状、大小都不发生变化的力学体系,它是一种理想物 理模型,只要一个物体中任意两点的距离不因受力而改变,它就可 以 称为刚体

5.1 质心 5.2 刚体定轴转动 5.3 刚体平面平行运动 5.4 刚体定点转动、刚体平衡

绝对刚体模型(简称刚体) 阊刚体的基本位移(运动) 平动:刚体上所有点的位移都相等,此时刚体模 型可以简化为质点。(例如作直线运动的汽车) 转动:可以通过刚体绕某个轴的旋转得到。可分 为定轴转动(例如门)和定点转动(例如玩具陀螺) 螺旋:转动和沿该转动轴的平动合成(例如钻头) 刚体一般位移(运动)是基本位移(运动)的组合!

一、刚体的定轴转动 1、刚体的转动 刚体的转动：刚体中所有的点都绕同一直线（转轴）作圆周运动刚体的定轴转动：轴为固定的转动刚体的一般运动：平动和转动的合成运动刚体的平动：

2.7.刚体动力学的基本概念(参阅教材§4.4.-§4.9.) 1.刚体是一种特殊的质点系,质点系动力学的研究方法也适用于刚体,把动力学的三大定理 应用到刚体,所得结果就是111页(4.1.)(4.2.)和(4.3.)。由于刚体的自由度是6,三大 定理有七个方程,取其中六个方程就足以决定刚体的运动了。 鉴于刚体内部约束的特点(任意两质点间的距离保持不变),内力所作的功为零(证明见后) 动能定理(4.3)式已经得到化简;内势能一般取决于各对质点间的距离(而与相对的取向无关),因 而内势能也是常数,可以不予考虑(相当于调整计算势能的零点,使内势能为零) 刚体内力所作功为零的证明: F=F,F,是质点j作用于质点i的力,沿这两个质点的连线,满足F=-F 因而可表为F=n(-),(=):于是可计算成对内力所做的元功:

§6.1 刚体运动学 §6.2 施于刚体的力系的简化 §6.3 刚体的定轴转动 §6.4 刚体运动的基本方程与刚体的平衡 §6.5 刚体的平行平面运动 §6.6 刚体的定点运动

5.3刚体绕定轴转动 刚体内各点都绕同一直线(转轴)作圆周运动刚体转动转轴固定不动一定轴转动刚体的平动和绕定轴转动是刚体的两种最简单最基本运动. 一.描述刚体绕定轴转动的角量

§6.1 刚体运动学 §6.2 施于刚体的力系的简化 §6.3 刚体的定轴转动 §6.4 刚体运动的基本方程与刚体的平衡 §6.5 刚体的平行平面运动 §6.6 刚体的定点运动

刚体：在外力作用下，形状和大小都不发生变 化的物体 . （任意两质点间距离保持不变的特殊质点 组） 刚体的运动形式：平动、转动 . 刚体平动 质点运动 平动：若刚体中所有点 的运动轨迹都保持完全相同， 或者说刚体内任意两点间的 连线总是平行于它们的初始 位置间的连线

一、理解描写刚体定轴转动的物理量,并掌握角量与线量的关系。 二、理解力矩和转动惯量概念,掌握刚体绕定轴转动的转动定理。 三、理解角动量概念,掌握质点在平面内运动以及刚体绕定轴转动情况下的角动量守恒问题。 四、理解刚体定轴转动的转动动能概念,能 在有刚体绕定轴转动的问题中正确地应用机械能守恒定律。能运用以上规律分析和解决包括质点和刚体的简单系统的力学问题