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第一章 质点运动学 1

1-1 质点运动的描述 1

一、参考系质点 1

二、位置矢量 运动方程位移 3

三、速度 4

四、加速度 5

1-2 求解运动学问题举例 7

1-3 圆周运动 10

一、圆周运动的角速度 10

二、匀速率圆周运动 11

三、变速圆周运动 切向加速度和法向加速度 12

四、角加速度 匀变角加速运动 14

1-4 相对运动 16

一、时间与空间 16

二、相对运动 16

问题 19

习题 20

第二章 牛顿定律 23

2-1 牛顿定律 23

一、牛顿第一定律 23

二、牛顿第二定律 24

三、牛顿第三定律 26

2-2 物理量的单位和量纲 26

2-3 几种常见的力 27

一、万有引力 28

二、弹性力 29

三、摩擦力 30

2-4 牛顿定律的应用举例 31

2-5 力学相对性原理 惯性系和非惯性系 36

一、力学相对性原理 36

二、非惯性系和惯性力 37

问题 39

习题 40

第三章 动量守恒定律和能量守恒定律 43

3-1 质点和质点系的动量定理 43

一、冲量 质点的动量定理 43

二、质点系的动量定理 44

3-2 动量守恒定律 48

3-3 火箭飞行原理 50

3-4 动能定理 52

一、功 52

二、质点的动能定理 54

3-5 保守力与非保守力 势能 56

一、万有引力、重力、弹性力做功的特点 57

二、保守力与非保守力 59

三、势能势能曲线 60

3-6 功能原理 机械能守恒定律 61

一、质点系的动能定理 62

二、质点系的功能原理 63

三、机械能守恒定律 64

四、宇宙速度 66

3-7 碰撞 69

3-8 能量守恒定律 72

3-9 质心质心运动定律 72

一、质心 72

二、质心运动定律 74

问题 75

习题 76

第四章 刚体和流体的运动 81

4-1 刚体的定轴转动 81

一、刚体的平动与转动 81

二、刚体绕定轴转动的角速度和角加速度 82

4-2 力矩 转动定律 转动惯量 85

一、力矩 85

二、转动定律 87

4-3 角动量角动量守恒定律 92

一、质点的角动量和刚体的角动量 92

二、刚体定轴转动的角动量定理 93

三、刚体定轴转动的角动量守恒定律 94

4-4 力矩做功 刚体绕定轴转动的动能定理 97

一、力矩做功 97

二、力矩的功率 98

三、转动动能 98

四、刚体绕定轴转动的动能定理 99

4-5 流体动力学简介 102

一、理想流体的运动与规律 102

二、伯努利方程的应用 104

4-6 经典力学的成就和局限性 106

一、经典力学只适用于处理物体的低速运动问题，而不能用于处理高速运动问题 106

二、确定性与随机性 108

三、能量的连续性与能量量子化 109

问题 110

习题 111

第五章 机械振动 115

5-1 简谐振动 简谐振动的振幅、周期、频率和相位 115

一、简谐振动 115

二、振幅 118

三、周期频率 118

四、相位 119

五、常量A和ψ的确定 120

5-2 旋转矢量 122

5-3 简谐振动的能量 126

5-4 一维简谐振动的合成拍现象 128

一、两个同方向同频率简谐振动的合成 128

二、多个同方向同频率简谐振动的合成 129

三、两个同方向不同频率简谐振动的合成拍现象 130

5-5 阻尼振动 受迫振动 共振 131

一、阻尼振动 131

二、受迫振动 132

三、共振 133

问题 134

习题 135

第六章 机械波 139

6-1 机械波的形成 波长 周期和波速 139

一、机械波的形成 139

二、波长 周期和波速 140

三、波线 波面 波前 142

6-2 平面简谐波的波函数 143

一、平面简谐波的波函数 143

二、波函数的物理含义 145

6-3 波的能量 声强级 148

一、波动能量的传播 148

二、声强级 超声波和次声波 149

6-4 惠更斯原理 波的干涉 152

一、惠更斯原理 152

二、波的干涉 153

6-5 驻波 157

一、驻波的产生 157

二、驻波方程 157

三、相位跃变 160

四、驻波的能量 160

6-6 多普勒效应 161

一、波源不动，观察者相对介质以速度v0运动 162

二、观察者不动，波源相对介质以速度vs运动 162

三、波源与观察者同时相对介质运动 163

问题 165

习题 166

第七章 气体动理论 169

7-1 平衡态 理想气体物态方程热力学第零定律 169

一、气体的状态参量 169

二、平衡态 170

三、理想气体物态方程 171

四、热力学第零定律 172

7-2 物质的微观模型 统计规律性 173

一、分子的线度和分子力 173

二、分子热运动的无序性及统计规律性 174

7-3 理想气体的压强公式 175

一、理想气体的微观模型 176

二、理想气体的压强公式 176

7-4 理想气体分子的平均平动动能与温度的关系 179

7-5 能量均分定理理 想气体的内能 181

一、自由度 181

二、能量均分定理 182

三、理想气体的内能 183

7-6 麦克斯韦气体分子速率分布律 184

一、麦克斯韦气体分子速率分布律 185

二、三种统计速率 186

7-7 分子平均碰撞频率和平均自由程 189

7-8 气体的迁移现象 192

一、黏性现象 192

二、热传导现象 193

三、扩散现象 194

问题 195

习题 196

第八章 热力学基础 198

8-1 准静态过程 功 热量 198

一、准静态过程 198

二、功 199

三、热量 200

8-2 内能 热力学第一定律 201

一、内能 201

二、热力学第一定律 202

8-3 理想气体的等体过程和等压过程摩尔热容 203

一、等体过程 摩尔定容热容 203

二、等压过程 摩尔定压热容 205

8-4 理想气体的等温过程和绝热过程 208

一、等温过程 208

二、绝热过程 210

三、绝热线和等温线 212

8-5 循环过程 卡诺循环 213

一、循环过程 213

二、热机和制冷机 214

三、卡诺循环 216

8-6 热力学第二定律 卡诺定理 218

一、热力学第二定律的两种表述 219

二、可逆过程与不可逆过程 220

三、卡诺定理 222

四、能量品质 222

8-7 熵 熵增加原理 223

一、熵 223

二、熵变的计算 225

三、熵增加原理 227

四、熵增加原理与热力学第二定律 228

五、玻耳兹曼关系式——热力学第二定律的统计意义 228

问题 230

习题 230

附录一 矢量 235

一、标量和矢量 235

二、矢量合成的几何法 235

三、矢量合成的解析法 237

四、矢量的标积和矢积 238

五、矢量的导数和积分 240

附录二 我国法定计量单位和国际单位制（SI） 242

一、国际单位制的基本单位 242

二、国际单位制中包括辅助单位在内的具有专门名称的导出单位 242

三、我国选定的非国际单位制单位 243

四、国际单位制词头 244

附录三 空气、水、地球、太阳系的一些常用数据 245

附录四 部分常用数学公式 246

一、级数公式 246

二、三角函数公式 246

三、导数公式 247

四、积分公式 247

习题答案 249

索引 254

照片说明 260