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第1章 质点运动学 23

1.1 描述质点运动的物理量 23

1.1.1 位矢和位移 23

1.1.2 速度和速率 24

1.1.3 加速度 25

1.2 速度和加速度的直角坐标分量 26

1.2.1 速度和加速度的分量表示 26

1.2.2 直线运动的描述 28

1.2.3 积分求速度和运动学方程 29

1.2.4 基本积分问题小结 33

1.3.1 自然坐标 34

1.3 自然坐标、切向和法向加速度 34

1.3.2 速度的自然坐标表示 35

1.3.3 切向和法向加速度 36

1.4 圆周运动的角量描述 39

1.4.1 角量 39

1.4.2 线量与角量之间的关系 40

1.4.3 角速度矢量 41

思考题 43

习题 44

兴趣天地 47

第2章 质点动力学 50

2.1.1 惯性定律和惯性参考系 51

2.1 牛顿运动定律 51

2.1.2 力的概念 52

2.1.3 牛顿第二定律 53

2.1.4 牛顿第三定律 54

2.1.5 惯性质量 55

2.2 力学中常见的力 56

2.2.1 万有引力和重力 56

2.2.2 弹性力 58

2.2.3 摩擦力 59

2.3 牛顿第二定律的应用 61

2.4.1 动量定理 69

2.4 质点的动量定理 69

2.4.2 动量定理的应用 70

2.5 质点的动能定理和机械能守恒 73

2.5.1 功和功率 74

2.5.2 保守力、势能 77

2.5.3 动能定理和机械能守恒 79

2.6 质点的角动量定理和角动量守恒 83

2.6.1 对轴的力矩 83

2.6.2 对点的力矩 85

2.6.3 角动量、角动量定理和角动量守恒 86

思考题 90

习题 92

兴趣天地 96

第3章 相对运动和非惯性系 105

3.1 相对运动 105

3.1.1 伽利略变换 106

3.1.2 速度和加速度的合成关系 107

3.2 平动参考系 111

3.2.1 伽利略相对性原理 111

3.2.2 平动参考系中的惯性力 113

3.3 转动参考系 116

3.3.1 离心惯性力 117

3.3.2 科里奥利力 118

3.4.1 地球自转对重力的影响 122

3.4 地球自转的影响 122

3.4.2 地球上的科里奥利力效应 124

3.5 相对论的时间和空间 126

3.5.1 狭义相对论的基本原理、洛仑兹变换 127

3.5.2 狭义相对论的时空观 128

3.5.3 广义相对论的基本原理 130

3.5.4 引力场与弯曲时空 130

3.5.5 广义相对论的天文学验证 134

思考题 136

习题 136

兴趣天地 139

第4章 质点系动力学 145

4.1.1 质点系动量定理 146

4.1 质点系动量定理与质心运动定理 146

4.1.2 质心 147

4.1.3 质心运动定理 150

4.1.4 质点系的动量守恒 151

4.1.5 动量定理及守恒定律的应用 151

4.2 质点系动能定理 156

4.2.1 质点系动能定理和机械能守恒定律 156

4.2.2 内力的功 157

4.2.3 质点系的动能与势能 157

4.2.4 质心坐标系中的动能定理 158

4.2.5 例题分析 160

4.3.1 质点系对固定点和轴的角动量定理及守恒 164

4.3 质点系的角动量定理及角动量守恒 164

4.3.2 对质心的角动量定理 168

4.4 两体碰撞 170

4.4.1 碰撞过程和恢复系数 170

4.4.2 研究对心碰撞问题的基本方程 173

4.4.3 非对心碰撞（斜碰） 175

4.4.4 碰撞问题例题分析 176

思考题 179

习题 180

兴趣天地 186

第5章 初等刚体力学 193

5.1 定轴转动的角量描述 194

5.2 转动惯量及其计算 195

5.3 定轴转动的基本方程 198

5.3.1 基本方程 198

5.3.2 对定轴的转动定理 199

5.3.3 定轴转动的动能定理 201

5.4 力学体系绕定轴转动 206

5.5 刚体的平面平行运动 212

5.5.1 运动学简介 213

5.5.2 平面运动动力学 216

5.6 刚体的平衡 227

思考题 229

习题 231

力学实践 234

兴趣天地 237

第6章 振动 243

6.1 谐振子 243

6.1.1 线谐振子 244

6.1.2 角谐振子 245

6.1.3 电磁谐振子 246

6.2 简谐振动 247

6.2.1 简谐振动 247

6.2.2 简谐振动的速度、加速度和能量 247

6.2.3 简谐振动的形象化表示——参考圆 248

6.2.4 运动方程中各量的物理意义 249

6.3 简谐振动的合成 258

6.3.1 两个一维同频率的简谐振动的合成 258

6.3.2 两个不同频率的一维简谐振动的合成 260

6.3.3 两个相互垂直的同频率的简谐振动的合成 262

6.4 阻尼振动 264

6.5 受迫阻尼振动·共振 267

6.5.1 振动方程 267

6.5.2 受迫振动的稳态解 268

6.5.3 共振 269

思考题 271

习题 272

力学实践 275

兴趣天地 276

第7章 波动 286

7.1 弹性模量·形变势能 286

7.1.1 弹性模量 287

7.1.2 形变势能 289

7.2 机械波的形成 289

7.3 一维简谐波 293

7.3.1 一维简谐波的波函数（或称波的表达式） 293

7.3.2 波的表达式的物理意义 295

7.3.3 波动过程的周期性 296

7.3.4 波速就是相速 297

7.4 波动方程·波速 300

7.5.1 波的能量密度 304

7.5 波的能量 304

7.5.2 平均能流密度——波的强度 306

7.5.3 波的功率、球面简谐波和柱面简谐波 307

7.6 波的叠加原理·波的干涉 310

7.6.1 波的叠加原理 310

7.6.2 波的干涉和相干条件 310

7.7 驻波 315

7.7.1 驻波的形成 315

7.7.2 驻波方程 316

7.7.3 半波损失 319

7.8.1 声压波 325

7.8 声波简介 325

7.8.2 声强和声强级 327

7.9 多普勒效应 330

7.9.1 机械波的多普勒效应 330

7.9.2 一电磁波的多普勒效应 332

7.9.3 冲击波 333

思考题 335

习题 336

兴趣天地 340

第8章 流体力学基础 345

8.1 流体静力学 345

8.1.1 静止流体内的压强 346

8.1.2 表面张力 350

8.1.3 毛细现象 353

8.2 流体运动学的基本概念 354

8.2.1 流线、流管和定常流动 354

8.2.2 流量和连续性原理 355

8.3 伯努利方程及应用 356

8.3.1 理想流体 356

8.3.2 伯努利方程的推导 357

8.3.3 伯努利方程的应用 358

8.4 黏性流体的运动 361

8.4.1 流体的黏性和黏性定律 361

8.4.2 泊肃叶公式 363

8.4.3 有黏性时的伯努利方程 364

8.4.4 湍流和雷诺数 365

8.5 固体在黏滞流体中的运动 367

8.5.1 斯托克斯公式（黏滞阻力） 367

8.5.2 涡旋与压差阻力 368

8.5.3 机翼的升力 369

思考题 370

习题 372

兴趣天地 374

力学实践 377

参考书目 378