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第1章 质点运动学 1

1.1 引言 1

1.2 时间和空间的量度 2

1.3 位矢、速度和加速度 5

1.4 运动学中的问题类型 10

1.5 相对运动——经典力学的时空观 15

习题 19

第2章 质点动力学 21

2.1 牛顿运动定律 21

2.2 牛顿运动定律的应用 25

2.3 用有效质量替代法求解复合阿特武德机 28

2.4 平移加速参照系中的运动定律 30

2.5 匀角速转动参照系中的惯性力——惯性离心力、科里奥利力 33

2.6 牛顿(Isaac Newton，1642～1727) 38

习题 40

第3章 运动守恒定律 43

3.1 能量守恒 43

3.2 动量守恒 54

3.3 角动量守恒 61

3.4 对称性与守恒定律 65

3.5 人造卫星和行星际探测器 68

习题 72

第4章 狭义相对论基础 75

4.1 力学的相对性原理和伽利略变换 75

4.2 狭义相对论基本原理和相对论的时空观 76

4.3 洛仑兹变换式 81

4.4 相对论质量、相对论动量和相对论牛顿第二定律 83

4.5 相对论动能和质能关系式 85

4.6 四维时空间隔和广义相对论初步概念 87

4.7 爱因斯坦(Albert Einstein，1879～1955) 88

习题 89

第5章 刚体力学 91

5.1 刚体运动学 91

5.2 刚体平动的动力学 93

5.3 质心和质心运动定律 93

5.4 定轴转动的动力学 97

5.5 转动惯量及其计算 101

5.6 刚体的平面运动 105

5.7 刚体的功和能 108

5.8 角动量守恒及其应用 110

5.9 进动 113

习题 115

第6章 流体力学 120

6.1 流体静力学 120

6.2 流体的流动 123

6.3 伯努利方程及其应用 125

6.4 粘滞流体的流动 129

6.5 固体在粘滞流体中运动所受的阻力 132

6.6 升力、香蕉球与弧圈球 133

习题 135

第7章 机械振动 139

7.1 简谐振动动力学 139

7.2 简谐振动运动学 142

7.3 简谐振动的能量 146

7.4 简谐振动的合成 148

7.5 振动的分解 152

7.6 阻尼振动 153

7.7 受迫振动和共振 155

7.8 非线性振动 157

习题 162

第8章 机械波 165

8.1 弹性模量 165

8.2 机械波的基本概念 166

8.3 平面简谐波的表达式和平面波的波动方程 168

8.4 波的能量和能流密度 173

8.5 波的叠加原理和波的干涉 176

8.6 反射波的相位和驻波 178

8.7 惠更斯原理 181

8.8 多普勒效应 183

8.9 声波 185

8.10 超声波的特性及其应用 187

习题 190

第9章 气体动理论 193

9.1 分子运动的基本概念 193

9.2 气体的状态参量和理想气体状态方程 197

9.3 理想气体的微观模型和理想气体的压强 199

9.4 气体分子的平均平动动能与温度的关系 201

9.5 能量按自由度均分原则 202

9.6 麦克斯韦气体分子速率分布定律 203

9.7 玻耳兹曼分布定律和重力场中微粒按高度的分布规律 207

9.8 分子的平均碰撞次数和平均自由程 209

9.9 气体内的迁移现象 211

9.10 实际气体等温线 215

9.11 范德瓦耳斯方程 217

9.12 低温的获得 219

习题 221

第10章 热力学基础 224

10.1 内能、功和热量 224

10.2 热力学第一定律 225

10.3 热力学第一定律对理想气体的应用 227

10.4 循环过程、卡诺循环和致冷循环 233

10.5 热力学第二定律 237

10.6 可逆过程与不可逆过程 239

10.7 卡诺定理 241

10.8 熵和热力学第二定律的数学表达式 242

10.9 热力学第二定律的统计意义 247

10.10 理想气体的熵 249

10.11 热力学第三定律 250

10.12 能源与环境 251

10.13 焦耳(James Prescott Joule，1818～1889) 254

习题 255

第11章 真空中的静电场 259

11.1 电荷 259

11.2 库仑定律 260

11.3 电场和电场强度 261

11.4 高斯定理 266

11.5 电势 271

11.6 电场强度与电势梯度的关系 274

11.7 北京正负电子对撞机 276

习题 279

第12章 静电场中的导体和电介质 281

12.1 静电场中的导体 281

12.2 静电场中的电介质 283

12.3 有电介质时的高斯定理 286

12.4 导体的电容和电容器 289

12.5 静电场的边界条件 292

12.6 电场的能量 293

12.7 范德格拉夫静电加速器和铁电体、压电效应、热电体 297

习题 301

习题参考答案 303