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第一篇　力学 3

第一章　质点运动学 3

1.1　质点　参照系 3

1.2　位置矢量　运动方程　位移 7

1.3　速度 10

1.4　加速度 13

1.5　切向加速度和法向加速度 18

1.6　相对运动 24

思考题 28

习题 29

第二章　质点动力学 31

2.1　牛顿第一定律 31

2.2　牛顿第二定律和牛顿第三定律 36

2.3　力学相对性原理　非惯性系中的力学定律 55

2.4　动量定理　动量守恒定律 61

2.5　质心运动定律 70

2.6　密舍尔斯基方程　火箭运动 75

2.7　功　质点动能定理 80

2.8　势能 86

2.9　功能原理　机械能守恒定律 91

2.10　碰撞 98

2.11 角动量定理 角动量守恒定律 103

思考题 108

习题 111

第三章　刚体力学基础 127

3.1　刚体运动的描述 127

3.2　刚体定轴转动的转动定律 131

3.3　转动惯量 135

3.4 刚体定轴转动的动能定理 146

3.5 定轴转动的角动量定理和角动量守恒定律 153

3.6　刚体的平面运动 160

3.7　陀螺仪的定点运动 170

思考题 173

习题 174

第四章　狭义相对论基础 185

4.1　经典力学的困难 186

4.2　狭义相对论基本原理 洛仑兹变换 188

4.3　狭义相对论时空观 194

4.4 狭义相对论动力学方程 203

4.5　质量与能量的关系 206

4.6　能量与动量的关系 210

思考题 211

习题 212

阅读材料1.A 宇宙膨胀和大爆炸理论 216

阅读材料1.B 一般非惯性系中的质点动力学　柯里奥利力 219

阅读材料1.C 对称性和守恒定律 222

阅读材料1.D 刚体平面运动的动能　对质心轴的转动定律 225

阅读材料1.E 狭义相对论中的时空顺序问题 227

阅读材料1.F　狭义相对论中的时空图 230

阅读材料1.G 广义相对论简介 232

第二篇　机械振动和机械波 239

第五章　机械振动 239

5.1　简谐振动的描述 239

5.2　谐振动的动力学表述 244

5.3　稳定平衡位置附近的运动 251

5.4　阻尼振动 256

5.5　受迫振动　共振 260

5.6　振动的合成 264

5.7　振动的分解　频谱 271

思考题 275

习题 277

第六章 机械波 284

6.1　机械波的形成和传播 284

6.2　平面简谐波的描述 286

6.3　一维波的波动微分方程 294

6.4　波的能量　能流密度 298

6.5　叠加原理　波的干涉 303

6.6　驻波 307

6.7　色散　相速与群速 315

6.8　声波 317

6.9　多普勒效应　激波 321

思考题 327

习题 328

阅读材料2.A　混沌现象 334

阅读材料2.B　孤立波　孤立子 340

第三篇　热学 349

第七章　气体分子动理论 349

7.1　热力学系统　平衡态　状态参量 349

7.2　气体分子动理论的基本假设 351

7.3　理想气体的压强公式 354

7.4　温度与分子平均平动动能的关系　理想气体状态方程 356

7.5　能量均分原理　理想气体的内能 361

7.6　麦克斯韦气体分子速率分布律 364

7.7　等温气压公式　玻尔兹曼分布律 373

7.8　气体分子的平均自由程 377

7.9　气体内的迁移现象 381

7.10　实际气体　范德瓦尔斯方程 388

思考题 396

习题 399

第八章　热力学基础 403

8.1　准静态过程 403

8.2　热力学第一定律 406

8.3　理想气体的等体过程和等压过程 409

8.4　理想气体的等温过程和绝热过程 415

8.5　循环过程 421

8.6 卡诺循环 428

8.7　热力学第二定律 432

8.8　可逆过程和不可逆过程 卡诺定理 436

8.9　熵 439

8.10　热力学第二定律的统计意义 446

思考题 449

习题 452

阅读材料3.A 卡诺定理的证明 459

阅读材料3.B　热力学第三定律 461

阅读材料3.C　能量退化 462

阅读材料3.D　能源的开发和利用 464

阅读材料3.E　熵与信息 466

阅读材料3.F　耗散结构 467

附录Ⅰ 基本物理常数 469

附录Ⅱ 国际单位制（sI） 470

附录Ⅲ 导数　积分　级数 473

附录Ⅳ 矢量 474

附录Ⅴ 希腊字母表 477

习题答案 478