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序言 1

第一章质点运动学 1

第一部分基本内容 1

（一）参考系和坐标系 1

目录 1

（二）质点 2

（三）位移和路程 2

（四）直线运动 3

（五）曲线运动 6

（六）相对运动 17

（七）注意点 18

（一）飞箭不动论与即时速率 20

第二部分问题讨论 20

（二）位移和路程 24

（三）矢量是有方向的量 30

（四）关于坐标系的选择 32

（五）关于参考系的选择 39

（六）不要忘了另一投影 42

（七）怎样选择突破口 45

第三部分参考资料 55

（一）空间是平直的还是弯曲的 55

（二）数学近似方法 63

（三）行星运动：托勒密与哥白尼之争 66

（一）牛顿运动定律 71

第二章质点运动定律 71

第一部分基本内容 71

（二）常见的力 75

（三）质点动力学的解题方法——隔离物体 81

（四）非惯性参考系统和惯性力 82

第二部分问题讨论 85

（一）怎样认识牛顿运动定律 85

（二）矢量投影不可半途而废 89

（三）车辆转弯的向心力从何而来 94

（四）人在奔跑中受力分析 97

（五）滚动刚体所受摩擦力 99

（六）为什么会掉下来 101

（七）柯里奥利加速度的物理意义 103

（八）落体偏东的初等解说 109

（九）傅科摆的初等解说 113

（十）惯性力是真实的还是虚假的 119

第三部分参考资料 122

（一）牛顿关于运动和运动定律的叙述 122

（二）加速度计 125

（三）无线电波对电离层中电子的作用 126

（四）宇宙航行员的拔河比赛 127

（五）在弯曲跑道上赛跑 129

（六）跳伞 131

（七）封·欧特伏斯（vonE？tv？s）实验 133

（八）伽利略小传 134

（九）牛顿小传 139

第三章动量和动量矩 145

第一部分基本内容 145

（一）动量定理 145

（二）质点组的动量定理 147

（三）二体问题 148

（四）动量矩定理 150

（五）质点组的动量矩定理 153

第二部分问题讨论 156

（一）不用牛顿第三定律导出动量守恒原理 156

（二）应用动量定理应选取什么参考系统 159

（三）动量守恒与动量矩守恒 164

（四）变质量问题 167

第三部分参考资料 172

（一）玻拉（Bola） 172

（二）地球、月球和太阳——三体问题 173

（三）如何避免踝骨折断 175

（四）太阳系的角动量 177

第四章功与能 181

第一部分基本内容 181

（一）功 181

（二）功率 183

（三）动能·动能定理 183

（四）质点组的动能和动能定理 185

（五）势能 187

（六）功能原理 189

（七）质点组的功能原理 190

（八）碰撞（正碰） 191

第二部分问题讨论 194

（一）力的作用点的转移 194

（二）关于摩擦力的功的佯谬 197

（三）汽车牵引力的功 202

（四）不同惯性系中的功和能 204

（五）轮船上能举行球赛吗 209

（六）不要忘了质点组内力的功·荡秋千 214

（七）“复杂系统”中的动能定理 218

（八）斜碰·有约束的碰撞 220

（九）物体系的势能 224

第三部分参考资料 229

（一）“功”的来历 229

（二）银河系的形状 232

（三）引力自具能 234

第五章刚体力学 239

第一部分基本内容 239

（一）刚体的平衡 240

（二）刚体的平动 241

（三）刚体的定轴转动 242

（四）刚体的平面平行运动 248

（五）陀螺的运动 255

第二部分问题讨论 260

（一）刚体的转动角应怎样计算 260

（二）刚体作纯滚动的运动学条件 263

（三）对于即时轴的动量矩定理 266

（四）滚动刚体所受摩擦力（续） 270

（五）刚体作纯滚动时摩擦力作功吗 274

（六）奇怪的线轴 278

（七）从能量关系来看麦克斯韦滚摆的运动 281

（八）赛车的设计 284

（九）惯性离心力一般不通过质心 286

（十）定轴转动和定点转动 289

第三部分参考资料 298

（一）不用积分计算转动惯量 298

（二）岁差 302

（三）飞去来器 304

（四）翻身陀螺（之一） 309

（五）翻身陀螺（之二） 311

（六）有限的转动和无限小的转动 315

第六章弹性 319

第一部分基本内容 319

（一）张变（长变） 319

（二）切变 321

（一）自行车架为什么用空心管 322

第二部分问题讨论 322

（二）高到不能再高的柱子 323

（三）人比跳蚤更善于跳跃 326

（四）几何的比例不能代替力学的比例 327

第七章振动 331

第一部分基本内容 331

（一）简谐振动 331

（二）阻尼振动 338

（三）受迫振动 340

（四）振动的合成 345

第二部分问题讨论 346

（一）周相 346

（二）竖直悬挂的弹簧振子的平衡位置 348

（三）由初始条决定简谐振动的振幅和初周相 351

（四）弹簧枪的子弹能打多高 354

（五）竖直弹簧振子的弹性势能的两种表达式 357

（六）由静位移求弹簧振子的振动频率 359

（七）应用能量方程确定系统振动周期 361

（八）在干摩擦作用下的阻尼振动 367

（九）为什么傅科摆的摆绳要长，摆球要大而重 372

（十）防震台 374

（十一）物理学中的试探解法 376

（十二）关于利萨如图形的常见疏忽 381

第三部分参考资料 385

（一）能量和稳定性——玩具跷板 385

（二）玩具跷板的微振动 386

（三）滑动摩擦和谐振子 388

第八章波动 393

第一部分基本内容 393

（一）机械波在弹性介质中的产生和传播 393

（二）平面简谐波的解析表达式 395

（三）波的能量·能流密度 398

（四）波的叠加原理·干涉 398

（五）驻波 400

（六）多普勒效应 401

第二部分问题讨论 404

（一）平面简谐波表达式的物理意义 404

（二）波峰、波谷和疏密相问 406

（三）波的传播方向和质点速度方向 407

（四）波动偏微分方程 410

（五）为什么有反射波 413

（六）波的能量和能流 422

（七）机械波多普勒效应的一个问题 427

第三部分参考资料 430

横波在绳上之传播速度 430

第九章流体力学 433

第一部分基本内容 433

（一）流体的压强 433

（二）理想流体的稳恒流动 434

（三）粘滞流体 440

（一）流体静力学佯谬 443

第二部分问题讨论 443

（二）为什么有时楼下一放水楼上就无水 446

（三）河道为什么总是弯弯曲曲的 448

（四）压强与动反作用力 450

（五）非惯性系中的流体 453

（六）旋球 457

第三部分参考资料 462

液体内压强和分子力 462

第一部分基本内容 469

（一）狭义相对论基本假设 469

第十章狭义相对论简介 469

（二）相对论运动学 472

（三）相对论动力学 480

第二部分问题讨论 484

（一）运动尺子缩短和时间膨胀是真实的效应还是表面现象 484

（二）关于车棚的争论 488

（三）时间的先后顺序在一定限度内也是相对的 490

（四）山中方一日，世上已千年 491

（五）“运动尺子缩短”与“时间膨胀”紧密相关 496

（六）速度相加的物理图象 497

（七）光波的多普勒效应 500

（八）在相对论中一切都是相对的吗 502

第三部分参考资料 505