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第1章 质点运动学 1

1.1 质点运动的描述 1

1.1.1 参考系、坐标系和质点 1

1.1.2 位置矢量、运动方程、轨迹方程和位移 4

1.1.3 速度 5

1.1.4 加速度 7

1.2 运动的两类问题以及运动学应用 8

1.3 圆周运动 13

1.3.1 自然坐标系 13

1.3.2 圆周运动的切向加速度及法向加速度 13

1.3.3 圆周运动的角量描述 15

1.4 相对运动 18

习题 19

第2章 质点动力学 21

2.1 牛顿运动定律 21

2.1.1 牛顿第一定律 21

2.1.2 牛顿第二定律 22

2.1.3 牛顿第三定律 23

2.1.4 牛顿运动定律的适用范围 24

2.2 几种常见的力和基本的自然力 24

2.2.1 常见的力 24

2.2.2 基本力 26

2.3 牛顿运动定律的应用举例 26

2.4 非惯性参考系、惯性力 29

2.4.1 非惯性参考系 29

2.4.2 惯性力 29

习题 30

第3章 运动的守恒量和守恒定律 31

3.1 质点和质点系的动量定理 31

3.1.1 质点的动量定理 31

3.1.2 质点系的动量定理 33

3.2 动量守恒定律 34

3.3 功、能量和动能定理 36

3.3.1 功 36

3.3.2 功率 37

3.3.3 质点的动能定理 37

3.4 保守力与非保守力、势能 39

3.4.1 万有引力、重力、弹性力的功及其特点 39

3.4.2 保守力和非保守力 40

3.4.3 势能 41

3.5 功能原理、机械能守恒定律 41

3.5.1 质点系的动能定理 42

3.5.2 质点系的功能原理 42

3.5.3 机械能守恒定律 43

3.6 质点的角动量和角动量守恒定律 44

3.6.1 角动量 44

3.6.2 角动量守恒 45

3.7 能量守恒定律 47

3.8 碰撞 48

习题 49

第4章 刚体的转动 51

4.1 定轴转动的运动学描述 51

4.1.1 转动 51

4.1.2 定轴转动的角速度和角加速度 52

4.2 刚体转动定律 54

4.2.1 力矩 54

4.2.2 刚体转动定律、转动惯量 55

4.2.3 转动定律的应用 57

4.3 力矩的功、刚体动能定理 57

4.3.1 力矩的功 57

4.3.2 转动刚体的动能 58

4.3.3 动能定理、机械能守恒定律 58

4.4 角动量定理、角动量守恒定律 60

4.4.1 角动量 60

4.4.2 角动量定理 61

4.4.3 角动量守恒定律 61

习题 63

第5章 机械振动 66

5.1 简谐运动 66

5.1.1 简谐运动 66

5.1.2 振幅 68

5.1.3 周期、频率 68

5.1.4 相位 68

5.1.5 常数？和？0的确定 69

5.2 旋转矢量 70

5.3 简谐运动的能量 73

5.4 一维简谐振动的合成、拍现象 74

5.4.1 同方向同频率简谐振动的合成 74

5.4.2 多个同方向同频率简谐振动的合成 76

5.4.3 两个同方向、不同频率的简谐振动的合成、拍现象 76

5.5 阻尼振动、受迫振动和共振 78

5.5.1 阻尼振动 78

5.5.2 受迫振动 79

5.5.3 共振 80

第6章 机械波 82

6.1 机械波的产生和传播 82

6.1.1 机械波的形成 82

6.1.2 波长、周期和波速 83

6.1.3 波线、波面 84

6.2 平面简谐波的波函数 84

6.2.1 平面简谐波的波函数 84

6.2.2 波函数的物理含义 86

6.3 波的能量与能流 90

6.3.1 波动能量的传播 90

6.3.2 声强级、超声波和次声波 91

6.4 惠更斯原理、波的干涉 92

6.4.1 惠更斯原理 92

6.4.2 波的干涉 93

6.5 驻波 96

6.5.1 驻波的形成 96

6.5.2 驻波方程 96

6.6 多普勒效应 99

第7章 气体分子运动论 102

7.1 气体分子运动的特征 102

7.1.1 物质的微观模型 102

7.1.2 气体分子热运动特点 102

7.1.3 统计规律性 103

7.2 理想气体物态方程 103

7.2.1 物态参量 103

7.2.2 平衡态和平衡过程 103

7.2.3 理想气体物态方程 104

7.3 理想气体的压强公式和温度公式 104

7.3.1 基本假设 104

7.3.2 压强公式的推导 105

7.3.3 温度公式 106

7.4 能量均分定理、理想气体的内能 106

7.4.1 分子的自由度 106

7.4.2 能量按自由度均分定理 106

7.4.3 理想气体的内能 107

习题 107

第8章 热力学基础 109

8.1 功、热量和内能 109

8.1.1 平衡过程 109

8.1.2 气体做功 109

8.1.3 热量 110

8.1.4 理想气体内能 111

8.2 热力学第一定律 111

8.2.1 改变内能的两种方法 111

8.2.2 热力学第一定律 111

8.3 理想气体的等值过程 112

8.3.1 等体过程 112

8.3.2 等压过程 112

8.3.3 等温过程 113

8.3.4 绝热过程 114

8.4 循环过程、热机 115

8.4.1 热机 115

8.4.2 循环过程、循环效率 115

8.4.3 卡诺循环 117

8.5 热力学第二定律、卡诺定理 118

8.5.1 自然界过程进行的方向 118

8.5.2 热力学第二定律 118

8.5.3 卡诺定理 119

8.6 热力学第二定律的统计意义 119

8.6.1 热力学概率 119

8.6.2 熵 121

习题 121

附录一 国际单位制（SI）和我国法定计量单位 124

附录二 矢量基础 127

附录三 常用物理量的单位和量纲 133

附录四 常用物理基本常数表 134

习题答案 135

参考文献 138