力学与热学 上 物理学教程PDF电子书下载

第一章 质点运动学 1

1.1 参照系质点 1

1.1.1 参照系和坐标系 1

1.1.2 质点 3

1.1.3 质点的位置矢量（矢径） 4

1.2 速度 5

1.2.1 位移 5

1.2.2 速度 7

1.3 加速度 9

1.3.1 加速度 9

1.3.2 直线运动 12

1.3.3 匀速率圆周运动向心加速度 13

1.3.4 一般曲线运动切向加速度和法向加速度 16

1.4 用直角坐标系描述运动 21

1.4.1 直角坐标系中速度和加速度的解析式 22

1.4.2 匀加速直线运动公式的推导 27

1.4.3 抛射体运动 31

1.4.4 质点的空间运动 34

1.5 相对运动 35

复习思考题一 40

习题一 42

第二章 牛顿运动定律 51

2.1 牛顿运动定律 51

2.2 几种常见的力 56

2.2.1 万有引力 57

2.2.2 电磁力 64

2.2.3 弹性力和摩擦力 67

2.3 牛顿定律的应用（一） 74

2.3.1 应用牛顿定律的基本方法 75

2.3.2 牛顿定律对圆周运动的应用 85

2.4 牛顿定律的应用（二） 89

2.4.1 质点在常力作用下的运动 89

2.4.2 有流体阻力时的运动 92

2.4.3 在弹簧的弹性力作用下的运动 100

2.4.4 带电粒子在均匀磁场中的运动 102

2.5 惯性参照系和非惯性参照系惯性力 107

2.5.1 惯性参照系 107

2.5.2 非惯性系中的惯性力 110

2.5.3 重力 116

复习思考题二 122

习题二 126

第三章 动量与角动量 136

3.1 动量定理 136

3.1.1 动量 136

3.1.2 动量定理 138

3.2 动量守恒定律 146

3.2.1 质点系内力和外力 146

3.2.2 质点系的动量与动量定理 147

3.2.3 动量守恒定律 150

3.2.4 火箭飞行原理 155

3.3 质心与质心的运动 159

3.3.1 质心 159

3.3.2 质心运动方程 166

3.3.3 质心参照系 170

3.4 角动量与角动量守恒定律 173

3.4.1 角动量 173

3.4.2 质点的角动量定理与角动量守恒定律 177

3.4.3 质点系的角动量定理与角动量守恒定律 187

复习思考题三 192

习题三 194

第四章 功与能 202

4.1 功动能 202

4.1.1 功 203

4.1.2 功率 211

4.1.3 动能动能定理 214

4.2 保守力势能 221

4.2.1 保守力与非保守力 221

4.2.2 势能势能曲线 224

4.2.3 由势能函数和势能曲线求保守力 236

4.3 功能原理能量转化与守恒定律 240

4.3.1 质点系的动能定理 241

4.3.2 一对作用力、反作用力的功 242

4.3.3 质点系的势能 245

4.3.4 功能原理 246

4.3.5 机械能守恒定律 252

4.3.6 普遍能量转化与守恒定律 263

4.3.7 功、能的计算和参照系的选择 265

4.4 碰撞 269

4.4.1 正碰（对心碰撞） 270

4.4.2 碰撞过程中动能的损失（改变） 276

4.4.3 斜碰 279

4.4.4 在质心系中讨论碰撞问题 282

4.5 两体问题 289

复习思考题四 293

习题四 297

第五章 刚体力学基础 310

5.1 刚体绕定轴转动的描述 310

5.1.1 刚体 310

5.1.2 平动和转动 311

5.1.3 转动时的角速度和角加速度 313

5.1.4 角速度矢量与角加速度矢量 316

5.1.5 定轴转动刚体中任一点的速度和加速度 318

5.2 刚体的转动定律 321

5.2.1 力对转轴的力矩 321

5.2.2 刚体的定轴转动定律 323

5.2.3 转动惯量 329

5.2.4 平行轴定理 333

5.3 刚体对固定转轴的角动量定理和角动量守恒定律 338

5.3.1 刚体对固定转轴的角动量定理 338

5.3.2 对固定转轴的角动量守恒定律 340

5.4 转动刚体的功能关系 343

5.4.1 刚体的转动动能 343

5.4.2 力矩的功 344

5.4.3 定轴转动刚体的动能定理与刚体的机械能 346

5.5 质点系的角动量定理在刚体定轴转动中的应用 352

5.6 刚体的平面运动 360

5.6.1 刚体平面运动的分解 360

5.6.2 刚体平面运动的运动方程 366

5.6.3 平面运动时刚体的能量 372

5.7 回转仪和进动 377

复习思考题五 384

习题五 387

第六章 狭义相对论基础 398

6.1 力学相对性原理和伽里略变换 399

6.2 爱因斯坦相对性原理和光速不变 402

6.3 洛仑兹变换 404

6.4 时间膨胀 409

6.5 长度缩短 414

6.6 相对论速度变换 416

6.7 相对论质量 421

6.8 相对论动量变化率 424

6.9 相对论能量 428

6.9.1 相对论动能 428

6.9.2 相对论能量 431

6.9.3 相对论动量和能量的关系 436

复习思考题六 437

习题六 439

习题答案 443

附录Ⅰ 矢量的运算 455

Ⅰ.1 矢量的意义和表示 455

Ⅰ.2 矢量的相加和相减 456

Ⅰ.3 矢量分解正交分解和解析表示式 459

Ⅰ.4 两个矢量的标量积（点积） 465

Ⅰ.5 两个矢量的矢量积（叉积） 469

附录Ⅱ 单位制和量纲 472

Ⅱ.1 基本量和导出量单位制 472

Ⅱ.2 国际单位制 472

Ⅱ.3 量纲 476

附录Ⅲ 均匀球体的万有引力 479

Ⅲ.1 均匀薄球壳对壳外质点的万有引力 479

Ⅲ.2 均匀球体对球外质点的万有引力 481

Ⅲ.3 两个均匀球体之间的万有引力 482

附录Ⅳ 用平面极坐标系描述运动 484

附录Ⅴ 质点在二次方反比律力场中的运动轨道 491

附录Ⅵ 有关地球、月球、太阳的数据 496