第一章 质点运动学 1
1-1 质点运动的描述 1
一 参考系 质点 1
二 位置矢量 运动方程 位移 2
三 速度 5
四 加速度 8
1-2 加速度为恒矢量时的质点运动 10
一 a恒矢量时质点的运动方程 10
二 斜抛运动 12
二 圆周运动的角速度 14
一 平面极坐标 14
1-3 圆周运动 14
三 圆周运动的切向加速度和法向加速度 角加速度 15
四 匀速率圆周运动和匀变速率圆周运动 18
1-4 相对运动 20
一 时间与空间 20
二 相对运动 21
问题 24
习题 25
第二章 牛顿定律 30
2-1 牛顿定律 30
一 牛顿第一定律 30
二 牛顿第二定律 31
三 牛顿第三定律 33
2-2 物理量的单位和量纲 33
2-3 几种常见的力 34
一 万有引力 34
二 弹性力 36
三 摩擦力 38
2-4 惯性参考系 力学相对性原理 41
一 惯性参考系 41
二 力学相对性原理 42
2-5 牛顿定律的应用举例 43
2-6 非惯性系 惯性力 50
问题 53
习题 54
第三章 动量守恒定律和能量守恒定律 58
3-1 质点和质点系的动量定理 58
一 冲量 质点的动量定理 58
二 质点系的功量定理 59
3-2 动量守恒定律 63
3-3 系统内质量移动问题 65
3-4 动能定理 69
一 功 69
二 质点的动能定理 72
一 万有引力、重力、弹性力作功的特点 74
3-5 保守力与非保守力 势能 74
二 保守力与非保守力 保守力作功的数学表达式 77
三 势能 79
四 势能曲线 80
3-6 功能原理 机械能守恒定律 81
一 质点系的动能定理 81
二 质点系的功能原理 82
三 机械能守恒定律 83
四 宇宙速度 86
3-7 完全弹性碰撞 完全非弹性碰撞 91
3-8 能量守恒定律 94
3-9 质心 质心运动定律 95
一 质心 95
二 质心运动定律 98
问题 100
习题 102
第四章 刚体的转动 108
4-1 刚体的定轴转动 108
一 刚体转动的角速度和角加速度 109
二 匀变速转动公式 111
三 角量与线量的关系 112
一 力矩 114
4-2 力矩 转动定律 转动惯量 114
二 转动定律 118
三 转动惯量 119
四 平行轴定理 122
4-3 角动量 角动量守恒定律 125
一 质点的角动量定理和角动量守恒定律 126
二 刚体定轴转动的角动量定理和角动量守恒定律 131
4-4 力矩作功 刚体绕定轴转动的动能定理 135
一 力矩作功 135
二 力矩的功率 136
三 转动动能 136
四 刚体绕定轴转动的动能定理 137
4-5 刚体的平面平行运动 139
4-6 经典力学的成就和局限性 142
一 经典力学只适用于处理物体的低速运动问题，而不能用于处理高速运动问题 142
二 确定性与随机性 146
三 能量的连续性与能量量子化 147
问题 148
习题 149
第五章 万有引力场 156
5-1 开普勒定律 157
5-2 万有引力定律 158
二 引力场强度 161
一 引力场 161
5-3 引力场 引力势能 161
三 引力势能 引力势 162
四 引力与引力势能的关系 163
5-4 物体间的引力势能和引力 164
一 匀质球壳与质点间的引力 164
二 匀质球体间的引力 166
三 匀质球体对球内质点的引力和引力势能 167
四 质点在地球表面附近的重力势能 168
5-5 行星的椭圆轨道和面积定律的论证 170
一 椭圆轨道的论证 170
二 面积定律的论证 172
问题 173
习题 174
第六章 热力学基础 177
6-1 气体物态参量 平衡态 理想气体物态方程 177
一 气体的物态参量 177
二 p、V、T的单位 178
三 平衡态 178
四 理想气体物态方程 179
6-2 准静态过程 功 热量 180
一 准静态过程 180
二 功 181
三 热量 182
6-3 内能 热力学第一定律 183
一 内能 183
二 热力学第一定律 184
6-4 理想气体的等体过程和等压过程 摩尔热容 185
一 等体过程 定体摩尔热容 185
二 等压过程 定压摩尔热容 187
三 比热容 188
6-5 理想气体的等温过程和绝热过程 189
一 等温过程 189
二 绝热过程 190
三 绝热线和等温线 192
四 多方过程 195
6-6 循环过程 卡诺循环 196
一 循环过程 196
二 热机和致冷机 198
三 卡诺循环 200
6-7 热力学第二定律的表述 卡诺定理 204
一 热力学第二定律的两种表述 204
二 可逆过程与不可逆过程 206
三 卡诺定理 208
6-8 熵 熵增加原理 210
一 熵 210
四 能量品质 210
二 熵变的计算 213
三 熵增加原理 215
四 熵增加原理与热力学第二定律 216
问题 218
习题 219
第七章 气体动理论 226
7-1 物质的微观模型 统计规律性 226
一 分子的数密度和线度 226
二 分子力 227
三 分子热运动的无序性及统计规律性 227
一 理想气体的微观模型 229
7-2 理想气体的压强公式 229
二 理想气体的压强公式 230
7-3 理想气体分子的平均平动动能与温度的关系 232
7-4 能量均分定理 理想气体内能 234
一 自由度 234
二 能量均分定理 237
三 理想气体的内能和摩尔热容 237
四 固体热容 240
7-5 麦克斯韦气体分子速率分布律 241
一 测定气体分子速率分布的实验 242
二 麦克斯韦气体分子速率分布定律 244
三 三种统计速率 245
7-6 玻耳兹曼能量分布律 等温气压公式 248
一 玻耳兹曼能量分布律 248
二 重力场中等温气压公式 251
7-7 分子平均碰撞次数和平均自由程 251
7-8 气体的迁移现象 254
一 粘滞现象 254
二 热传导现象 256
三 扩散现象 257
四 三种迁移系数 258
7-9 实际气体的范德瓦耳斯方程 259
一 熵与无序 262
7-10 热力学第二定律的统计意义 262
二 无序度与微观状态数 263
三 熵与热力学概率 玻耳兹曼关系式 264
四 自组织现象 266
问题 267
习题 268
附录一 矢量 271
附录二 一些基本物理常量 283
附录三 我国法定计量单位和国际单位制(SI)单位 284
附录四 空气、水、地球、太阳系的一些常用数据 287
习题答案 288
索引 295