应用理论力学习题详解 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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邱支振，邱晗 编

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出版社： 中国科学技术大学出版社

ISBN：9787312028816

版次：1

商品编码：10805666

包装：平装

开本：16开

出版时间：2011-08-01

用纸：胶版纸

页数：285

编辑推荐

　　《应用理论力学习题详解》是《应用理论力学》教材中所有习题的详细解答与每章的内容提要，是与该教材配套的学习辅助资料。教材重视对学习者解决问题能力的训练，为了便于学习者阅读理解，对于稍复杂一些的问题，书中尽量以教师讲解例题的方式编写，给出较详细的解题过程。

内容简介

　　《应用理论力学习题详解》是《应用理论力学》教材中所有习题的详细解答与每章的内容提要，是与该教材配套的学习辅助资料。
　　《应用理论力学习题详解与《应用理论力学》教材同样重视对学习者解决问题能力的训练，因此强调通用的、程式化的解题方法，而不片面追求解题的奇思妙想，特别对于应用型工程技术人员，掌握的重点不是解题技巧，而是规范的、普适性的方法，这样才有助于提高解决实际问题的能力，为了便于学习者阅读理解，对于稍复杂一些的问题，书中尽量以教师讲解例题的方式编写，给出较详细的解题过程。

目录

前言
第1章 力学问题的提炼
第2章 力学模型的建立
第3章 运动分析基础
第4章 运动的合成
第5章 主动力与约束力
第6章 惯性力
第7章 平衡方程方法
第8章 动力学普遍定理
第9章 虚位移原理
第10章 动力学问题的分类与求解方法选择

前言/序言

现代电子技术基础：从器件到系统 内容提要 本书旨在为电子工程、通信工程、计算机科学以及相关理工科专业的学生和专业人士提供一个全面、深入且兼具实践指导意义的现代电子技术基础知识体系。全书从最基本的电子元器件原理出发，逐步深入到复杂的集成电路设计与系统应用层面，力求在理论深度与工程实践之间搭建一座坚实的桥梁。 本书共分为六大部分，涵盖了半导体物理基础、常用电子器件、模拟电路、数字电路、电力电子技术基础以及嵌入式系统概述，总计二十章内容。 --- 第一部分：半导体物理与基础器件（第1-3章） 本部分为理解现代电子技术的核心基石。首先，我们将详细阐述半导体材料的基本特性，包括能带理论、载流子输运现象（漂移与扩散），以及P型和N型半导体的掺杂与平衡状态。重点分析费米能级在非平衡状态下的变化规律。 第1章：半导体基础理论 晶体结构与能带模型： 深入解析晶体中电子的能级分布，区分导体、绝缘体和半导体的本质区别。 载流子统计与输运： 详细推导麦克斯韦-玻尔兹曼分布和费米-狄拉克分布在半导体中的应用，精确描述电场和浓度梯度对载流子运动的影响。 PN结的形成与特性： 这是全书的第一个关键结构。我们详细分析了PN结的形成过程、内建电场、空间电荷区宽度以及在不同偏置条件下的电流-电压（I-V）特性曲线，包括击穿现象。 第2章：二极管及其应用 理想与实际二极管模型： 从PN结的物理模型出发，推导出小信号模型和Spice模型参数的确定方法。 典型二极管： 重点解析稳压管（齐纳二极管）、肖特基二极管、变容二极管和光电二极管的工作原理、特性曲线及在开关电路中的应用。 整流电路设计： 探讨半波、全波和桥式整流电路，并详细分析滤波电路（电容和电感滤波）对输出纹波的影响及优化设计方法。 第3章：双极性晶体管（BJT） BJT的结构与工作原理： 细致阐述基区、集电区和发射极的掺杂差异对电流控制效应的影响，区分共基、共射、共集三种基本组态。 BJT的I-V特性与区域划分： 深入分析饱和区、线性区（放大区）和截止区的边界条件，重点掌握欧姆模型与Ebers-Moll模型的应用。 BJT作为开关和放大器的应用： 讨论BJT开关电路中的动态特性（上升时间、下降时间）及放大电路中直流偏置点的确定方法。 --- 第二部分：场效应晶体管与功率器件（第4-5章） 本部分聚焦于现代集成电路中最核心的器件——场效应晶体管（FET），并引入功率电子领域的基础。 第4章：场效应晶体管（FET） MOSFET的工作原理： 详尽解释场效应的物理机制，区分增强型和结型（JFET），以及NMOS和PMOS的异同。 MOSFET的I-V特性与跨导： 建立饱和区和线性区的输出特性方程，重点分析跨导（$g_m$）的计算及其对电路性能的影响。 MOSFET的开关特性与非理想效应： 讨论阈值电压、沟道长度调制效应、亚阈值导电等对精密电路设计的影响。 第5章：晶体管的替代与功率器件基础 IGBT与功率MOSFET： 介绍IGBT（绝缘栅双极型晶体管）的结构优势，特别是在高电压、大电流应用中的地位。 晶闸管（SCR）： 讲解SCR的单稳态触发机制、换向原理及其在交流电路控制中的应用。 --- 第三部分：模拟电路基础（第6-10章） 本部分是电路分析与设计能力培养的核心环节，涵盖了线性放大电路、反馈原理及运算放大器的高级应用。 第6章：放大电路的基本分析 小信号模型建立： 针对BJT和MOSFET，推导并应用T型模型和$pi$型模型，进行精确的电压放大倍数、电流放大倍数和输入/输出阻抗的计算。 单级放大器： 分析共源、共集、共基组态的频率响应特性（中频、低频和高频），重点讲解密勒效应及其对高频性能的限制。 第7章：多级放大电路与集成放大器 多级放大器的级联： 探讨两级放大器的带宽压缩效应和增益分配策略。 集成运放（Op-Amp）的理想与非理想特性： 详细介绍差分输入级、共模抑制比（CMRR）的来源与意义，以及输入失调电压、共模抑制电压等参数的影响。 第8章：反馈原理与稳定 反馈的四种基本组态： 深入分析电压串联、电流并联等组态对增益、输入阻抗和输出阻抗的影响。 负反馈对非理想特性的改善： 阐述负反馈在提高线性度、展宽带宽和抑制噪声方面的作用。 频率补偿与稳定性判据： 引入波德图、相位裕度和增益裕度，分析如何利用频率补偿技术确保反馈系统的稳定性。 第9章：线性模拟功能电路 有源滤波器： 讲解巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）滤波器的设计思想，重点分析二阶Sallen-Key电路的实现。 信号发生器： 讨论文氏电桥振荡器、移相振荡器的工作原理，并深入分析非正弦波形（如三角波、方波）的产生方法。 第10章：直流稳压电源设计 线性稳压器： 分析串联型稳压电路的工作点控制和误差放大器的设计。 开关型稳压器概述： 初步介绍降压（Buck）和升压（Boost）变换器的工作原理，理解其高效率的根本原因。 --- 第四部分：数字电路与逻辑系统（第11-15章） 本部分转向离散信号的世界，构建现代信息处理系统的基础逻辑框架。 第11章：布尔代数与组合逻辑 布尔代数与逻辑门： 掌握基本逻辑运算、德摩根定理和代数化简法。 逻辑函数的化简： 详细讲解卡诺图（K-map）和Quine-McCluskey方法，重点解决多变量函数的最小项化简。 组合逻辑电路： 分析编码器、译码器、数据选择器（MUX）和数据分配器（DEMUX）的结构与应用。 第12章：组合逻辑：加法器与竞争冒险 算术逻辑单元（ALU）基础： 设计半加器和全加器，并将其扩展到多位加法器（如先行进位加法器）。 竞争冒险的消除： 分析组合逻辑电路中由于信号延迟不一致导致的毛刺（Glitch）现象，并学习使用滤波或冗余项来消除竞争冒险。 第13章：时序逻辑电路 基本锁存器与触发器： 深入分析SR锁存器、D触发器、JK触发器和T触发器的特性表、状态图及工作时序（边沿触发与电平触发）。 寄存器与移位寄存器： 讲解数据并行加载、串行输入/输出的实现。 第14章：异步与同步时序系统 计数器设计： 讨论异步（Ripple）计数器和同步计数器的结构差异，设计任意模N计数器。 有限状态机（FSM）设计： 采用摩尔（Mealy）模型和穆尔（Moore）模型，使用状态转移图和状态表，完整设计一个同步FSM。 第15章：半导体存储器与可编程逻辑 存储器结构： 介绍RAM（SRAM和DRAM）的基本单元电路、读写时序及地址译码。 可编程逻辑器件（PLD）概述： 初步介绍PROM、PAL、GAL以及CPLD的基本结构和逻辑实现方式。 --- 第五部分：数据转换与信号处理接口（第16-17章） 本部分聚焦于模拟世界与数字世界之间的桥梁技术。 第16章：模数（A/D）与数模（D/A）转换器 D/A转换器： 详细分析电阻网络式（R-2R梯形网络）D/A转换器的工作原理和关键参数（如微分非线性DNL和积分非线性INL）。 A/D转换器： 重点研究双积分式、逐次逼近式（SAR）A/D转换器的结构和转换速度限制。 第17章：运算放大器的线性应用扩展 比较器与Schmitt触发器： 分析基于运放的电压比较电路，以及引入正反馈后Schmitt触发器如何实现无噪声的信号整形功能。 跨导放大器（OTA）： 介绍OTA作为电流控制元件在有源电路设计中的优势。 --- 第六部分：电力电子基础与系统级概述（第18-20章） 本部分为拓宽视野，介绍电力电子在现代系统中的作用，并为更高级的嵌入式和控制课程做铺垫。 第18章：电力电子基础 开关电源拓扑结构： 深入分析Buck（降压）、Boost（升压）和Buck-Boost（升降压）电路的电流模式和电压模式控制，重点研究PWM（脉冲宽度调制）的产生与作用。 隔离型变换器： 介绍正激和反激变换器，及其在隔离应用中的必要性。 第19章：半导体器件的封装与热管理 器件热阻分析： 学习如何计算半导体器件的结温，理解热阻串联模型在散热设计中的应用。 封装对电路性能的影响： 讨论引线电感和寄生电容对高频电路和功率电路的影响。 第20章：电子系统概述与设计流程 系统框图构建： 从传感器到执行器的典型信号流向分析。 PCB设计基础： 简要介绍高频信号完整性（SI）和电源完整性（PI）的基本概念，以及接地和布线的基本规范，为实际工程应用打下基础。 --- 本书特色 本书在理论推导上力求严谨，并紧密结合现代半导体工艺和工程实践。每一章节后都附有精心设计的例题和具有挑战性的习题，旨在巩固读者的分析能力和设计技能。本书的编写风格注重逻辑清晰、图示丰富，帮助读者构建一个层次分明、融会贯通的电子技术知识体系。本书不仅适用于专业课程教学，更可作为电子系统工程师和研发人员案头必备的参考手册。

评分☆☆☆☆☆

对于我这样一名喜欢刨根问底的学生来说，一本真正好的理论力学参考书，应该是能够满足我对知识深度和广度的追求的。我希望这本书能够不仅仅停留在表面，而是能够深入到每一个概念的本质，每一个公式的推导逻辑。我期待书中提供的习题解答，能够像一位耐心的老师，一步步地引导我，让我明白每一个步骤背后的原理，而不是简单地给出结果。更重要的是，我希望这本书能够教会我“思考”的方法，如何从一个题目中提取出关键信息，如何建立恰当的物理模型，以及如何灵活运用所学的知识来解决各种各样的问题。如果书中还能提供一些关于物理直觉的培养方法，或者一些关于如何从不同角度理解同一个物理现象的讲解，那就更难能可贵了。我希望通过这本书，能够真正地领略到理论力学的魅力，并将其内化为自己解决问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

最近在图书馆里翻阅了不少力学书籍，希望能找到一本能带我突破瓶颈的。我一直觉得，理论力学最难的地方在于概念的抽象和模型建立的技巧。很多时候，我能理解课本上的推导，但一旦遇到稍微变化一点的题目，就束手无策了。我渴望一本能提供大量不同难度、不同应用场景的习题，并且这些习题的解答能够非常详尽，不仅仅是给出答案，更要解释每一步的依据，比如为什么选择这个坐标系，为什么会用到这个定理，在解题过程中需要注意哪些陷阱。我希望这本书能够教会我如何将抽象的物理概念转化为具体的数学模型，如何灵活运用所学的知识去分析和解决实际问题。如果这本书还能包含一些历史上的经典力学问题，或者介绍一些力学在现代科技中的应用案例，那就更能激发我的学习兴趣了。我希望通过阅读，能够真正地“活学活用”，而不是被动地接受知识。

评分☆☆☆☆☆

作为一个热爱探索物理世界的好奇宝宝，我一直在寻找一本能让我对理论力学产生由衷的敬畏和喜爱之情。我希望这本书不仅仅是枯燥的习题集，更是一本能够激发我思考的伙伴。我渴望看到那些看似复杂的问题，在作者的引导下，被层层剥开，露出清晰的脉络。最吸引我的，是那些能够深入讲解“为什么”的解答，比如，为什么我们在这个时刻使用动量守恒，而不是能量守恒？这样的解释，能够让我从根本上理解物理原理的应用边界和适用条件。我还特别喜欢那种能够将理论与实际联系起来的书籍，如果能看到书中提到的原理在现实生活中是如何体现的，或者是如何被工程师们用于解决实际工程问题的，那将是多么令人兴奋的事情！我期待这本书能够点燃我学习的热情，让我不再觉得力学是高不可攀的学科，而是充满智慧和魅力的探索之旅。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对理论力学充满好奇的学生，我一直苦于找不到一本能够真正解答我疑惑的参考书。市面上相关的书籍琳琅满目，但很多要么过于理论化，要么习题解答含糊不清，让我花费了大量时间却收效甚微。我特别期待一本能够深入浅出地讲解每一个公式的推导过程，并且对每一道典型例题都提供详尽的解题思路和步骤的书籍。理想中的这本书，应该能够清晰地剖析题目背后的物理思想，引导读者理解“为什么”是这样解，而不仅仅是“怎么”去做。我希望它能帮助我建立起扎实的理论基础，培养独立解决问题的能力，而不是仅仅依赖于死记硬背。如果能有针对不同章节的易错点分析，或者对一些抽象概念的直观解释，那就更完美了。毕竟，理论力学并非只是冰冷的公式堆砌，它更是一门关于世界运行规律的科学，我希望通过学习，能够真正体会到其中的美妙和深刻。

评分☆☆☆☆☆

一直以来，我在理论力学学习的道路上磕磕绊绊，总感觉自己掌握的知识不够扎实，无法真正融会贯通。我渴望拥有一本能够像一位经验丰富的老教授一样，循循善诱地为我解答每一个疑惑的书。我期待这本书能够不仅仅提供标准的解题步骤，更重要的是，能够深入剖析每一道例题所蕴含的物理思想和解题技巧。我希望能从书中学习到如何构建恰当的模型，如何选择最有效的分析方法，以及如何规避常见的错误。我尤其希望书中能够包含一些“化繁为简”的思路，让那些看起来很棘手的题目变得清晰易懂。如果还能在书中看到一些对不同解题方法的比较和评价，或者对某些难点概念的多种角度解释，那对我的理解将会是巨大的帮助。我希望这本书能够成为我理论力学学习路上的“指路明灯”，带领我走向更深的理解和更广阔的应用。

评分☆☆☆☆☆

在旁人的眼中，打算离开谷歌的李开复拥有一切他这个年龄应该拥有的东西。和睦的家庭，高层的职位，不菲的薪金报酬，以及一个自己一手培养起的团队与默契的合作伙伴。但是并不年轻的李开复还是断然的离开了谷歌，走向一个自己曾梦想已久的领域。人越长大顾虑越多，为改变付出的代价越高，所以甚是敬佩李开复的勇气。既然前辈已经把道理书在纸上，那么年轻的我们就应该利用现在年轻的条件去养成好的习惯，明确自己所求，然后不断努力吧。

评分☆☆☆☆☆

古希腊的哲学家，包括亚里士多德在内，可能是最早提出“万有之本，必涵其因”论点，以及用抽象的哲理尝试敲解大自然奥秘的思想家。当然，对于现代读者而言，许多仍旧存留下来的思想是蛮有道理的，但并没有无懈可击的数学理论与对照实验来阐明和证实。而这些方法乃现代科学，如经典力学，能形成的最基本因素。开普勒是第一位要求用因果关系来诠释星体运动的科学家。他从第谷•布拉赫对火星的天文观测资料里发现了火星公转的轨道是椭圆形的。这与中世纪思维的切割大约发生在西元1600年。差不多于同时，伽利略用抽象的数学定律来解释质点运动。传说他曾经做过一个著名的实验：从比萨斜塔扔下两个不同质量的球来试验它们是否同时落地。虽然这传说很可能不实，但他确实做过斜面上滚球的数量实验；他的加速运动论显然是由这些结果推导出的，而且成为了经典力学上的基石。牛顿和大多数那个年代的同仁，除了惠更斯著名的例外，都认为经典力学应可以诠释所有大自然显示的现象，包括用其分支，几何光学，来解释光波。甚至于当他发现了牛顿环（一个光波干涉现象），牛顿仍然使用自己的光微粒学说来解释。十九世纪后期，尖端的理论与实验挖掘出许多扑朔迷离的难题。经典力学与热力学的连结导至出经典统计力学的吉布斯佯谬（熵混合不连续特性）。在原子物理的领域，原子辐射呈现线状光谱，而不是连续光谱。众位大师尽心竭力研究这些难题，引导发展出现代的量子力学。同样的，因为经典电磁学和经典力学在坐标变换时的互相矛盾，终就创发出惊世的相对论。自二十世纪末后，不再能虎山独行的经典力学，已与经典电磁学被牢牢的嵌入相对论和量子力学里面，成为在非相对论性和非量子力学性的极限，研究质点的学问。经典力学是力学的一个分支。经典力学是以牛顿运动定律为基础，在宏观世界和低速状态下，研究物体运动的基要学术。在物理学里，经典力学是最早被接受为力学的一个基本纲领。经典力学又分为静力学（描述静止物体）、运动学（描述物体运动）和动力学（描述物体受力作用下的运动）。在十六世纪，伽利略•伽利莱就已采用科学实验和数学分析的方法研究力学。他为后来的科学家提供了许多豁然开朗的启示。艾萨克•牛顿则是最早使用数学语言描述力学定律的科学家。第一个假定：假定时间和空间是绝对的，长度和时间间隔的测量与观测者的运动无关；物质间相互作用的传递是瞬时到达的。由此可知，经典力学实际上只适用于与光速相比低速运动的情况。在高速运动情况下，时间和长度不能再认为与观测者的运动无关。第二个假定：一切可观测的物理量在原则上可以无限精确地加以测定。由此可知，经典力学只适用于宏观物体。在微观系统中，所有物理量在原则上不可能同时被精确测定。因此经典力学的定律一般只是宏观物体低速运动时的近似定律。应用范围它在许多场合非常准确。经典力学可用于描述人体尺寸物体的运动（如陀螺和棒球），许多天体（如行星和星系）的运动，以及一些微尺度物体（如有机分子）。在低速运动的物体中，经典力学非常实用，虽然爱因斯坦提出了相对论，但是在生活中，我们几乎不会遇见高速运动（光速级别），因此，我们还是会以经典力学解释各种现象。但是在高速运动或极大质量物体之间，经典力学就 “ 心有余而力不足”了。这也正是现代物理学的范畴。

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[6]麦冬甘、微苦、凉、滋阴生津、润肺止咳、清心除烦，麦冬主治热病伤津、心烦、口渴、咽干肺热、咳嗽、肺结核。

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虚位移原理

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