第1章 绪论 1
1.1 科学方法 2
1.2 对称性 4
1.3 物质和宇宙 6
1.4 时间和变化 8
1.5 表征 9
1.6 物理量和单位 14
1.7 有效数字 17
1.8 解题 20
1.9 估算 24
第2章 一维运动 29
2.1 从现实到模型 30
2.2 位置和位移 31
2.3 描述运动 33
2.4 平均速率和平均速度 35
2.5 标量和矢量 40
2.6 位置矢量和位移矢量 42
2.7 速度矢量 46
2.8 匀速运动 47
2.9 瞬时速度 49
第3章 加速度 54
3.1 速度的改变 55
3.2 重力加速度 57
3.3 抛体运动 59
3.4 运动简图 60
3.5 匀加速运动 64
3.6 自由落体方程 67
3.7 斜面 70
3.8 瞬时加速度 71
第4章 动量 76
4.1 摩擦力 77
4.2 惯性 77
4.3 决定惯性的要素 81
4.4 系统 82
4.5 惯性质量标准 87
4.6 动量 88
4.7 孤立系统 90
4.8 动量守恒定律 95
第5章 能量 102
5.1 碰撞的分类 103
5.2 动能 104
5.3 内能 106
5.4 封闭系统 109
5.5 弹性碰撞 113
5.6 非弹性碰撞 116
5.7 能量守恒 117
5.8 爆破分离 119
第6章 相对性原理 122
6.1 运动的相对性 123
6.2 惯性参考系 125
6.3 相对性原理 127
6.4 零动量参考系 131
6.5 伽利略相对性 134
6.6 质心 138
6.7 可转化动能 142
6.8 守恒定律和相对性 146
第7章 相互作用 149
7.1 相互作用的效果 150
7.2 势能 153
7.3 能量耗散 154
7.4 源能量 157
7.5 相互作用范围 160
7.6 基本相互作用 162
7.7 相互作用和加速度 166
7.8 无耗散相互作用 167
7.9 地面附近的势能 170
7.10 耗散相互作用 173
第8章 力 178
8.1 动量和力 179
8.2 力的相互作用 180
8.3 力的分类 182
8.4 平动平衡 183
8.5 分体受力图 184
8.6 弹簧和张力 186
8.7 运动方程 191
8.8 重力 194
8.9 胡克定律 195
8.10 冲量 197
8.11 二体相互作用 199
8.12 多体相互作用 201
第9章 功 205
9.1 力位移 206
9.2 正功和负功 207
9.3 能量图 209
9.4 系统的选择 212
9.5 对单个质点所做的功 216
9.6 对多个质点构成的系统所做的功 219
9.7 变力与分布力 222
9.8 功率 226
第10章 平面运动 229
10.1 直线运动是一个相对概念 230
10.2 平面矢量 231
10.3 力的分解 234
10.4 摩擦力 237
10.5 功和摩擦力 238
10.6 矢量代数 241
10.7 二维抛物运动 243
10.8 二维碰撞和动量 245
10.9 功的标量积表达式 246
10.10 摩擦系数 251
第11章 圆周运动 257
11.1 匀速圆周运动 258
11.2 力与圆周运动 262
11.3 转动惯量 264
11.4 转动运动学 267
11.5 角动量 272
11.6 延伸物体的转动惯量 277
第12章 力矩 284
12.1 力矩和角动量 285
12.2 自由转动 288
12.3 扩展性分体受力图 289
12.4 转动的矢量性质 291
12.5 角动量守恒 296
12.6 滚动 300
12.7 力矩和能量 305
12.8 矢积 307
第13章 引力 311
13.1 万有引力 312
13.2 引力和角动量 317
13.3 重量 320
13.4 等效原理 323
13.5 引力常量 328
13.6 引力势能 329
13.7 天体力学 332
13.8 球体产生的万有引力 337
第14章 狭义相对论 340
14.1 时间的测量 341
14.2 同时的相对性 344
14.3 时空间隔 348
14.4 物质与能量 353
14.5 钟慢效应 358
14.6 尺缩效应 363
14.7 动量守恒 367
14.8 能量守恒 371
第15章 周期性运动 377
15.1 周期性运动和能量 378
15.2 简谐运动 380
15.3 傅里叶定理 382
15.4 简谐运动的回复力 383
15.5 简谐振子的能量 388
15.6 简谐运动和弹簧 392
15.7 回复力矩 396
15.8 阻尼振动 399
第16章 一维波 403
16.1 波的图形表示 404
16.2 波的传播 407
16.3 波的叠加 412
16.4 边界效应 414
16.5 波函数 419
16.6 驻波 424
16.7 波速 427
16.8 波的能量传递 429
16.9 波动方程 432
第17章 二维波和三维波 436
17.1 波阵面 437
17.2 声波 439
17.3 干涉 442
17.4 衍射 448
17.5 波的强度 451
17.6 拍 454
17.7 多普勒效应 457
17.8 冲击波 462
第18章 流体 466
18.1 流体中的力 467
18.2 浮力 472
18.3 流 474
18.4 表面效应 477
18.5 压强与重力 485
18.6 流体中的压强 490
18.7 伯努利方程 494
18.8 黏度与表面张力 497
第19章 熵 504
19.1 态 505
19.2 能量均分 508
19.3 空间均分 510
19.4 向最概然态演化 512
19.5 熵与体积的关系 517
19.6 熵与能量的关系 522
19.7 单原子分子理想气体的性质 526
19.8 单原子分子理想气体的熵 529
第20章 热能的传输 532
20.1 热交换 533
20.2 温度的测量 537
20.3 热容 540
20.4 PV图与热力学过程 545
20.5 功与能 550
20.6 理想气体的等体过程与绝热过程 552
20.7 理想气体的等压过程与等温过程 554
20.8 理想气体的熵变 558
20.9 液体与固体的熵变 562
第21章 能量的退化 565
21.1 能量的转化 566
21.2 能量的品质 569
21.3 热机与热泵 573
21.4 热力学循环 578
21.5 能量传输中的熵变 583
21.6 热机效率 586
21.7 卡诺循环 590
21.8 布雷顿循环 592
附录 596
附录A 符号 596
附录B 数学知识回顾（略） 604
附录C 国际单位、有用数据，以及换算关系 604
附录D 连续体的质心 608
附录E 洛伦兹变换方程的推导 609
自测点参考答案 612