第一篇 力学 3
第一章 质点运动学 3
1.1 质点 参照系 3
1.2 位置矢量 运动方程 位移 7
1.3 速度 10
1.4 加速度 13
1.5 切向加速度和法向加速度 18
1.6 相对运动 24
思考题 28
习题 29
第二章 质点动力学 31
2.1 牛顿第一定律 31
2.2 牛顿第二定律和牛顿第三定律 36
2.3 力学相对性原理 非惯性系中的力学定律 55
2.4 动量定理 动量守恒定律 61
2.5 质心运动定律 70
2.6 密舍尔斯基方程 火箭运动 75
2.7 功 质点动能定理 80
2.8 势能 86
2.9 功能原理 机械能守恒定律 91
2.10 碰撞 98
2.11 角动量定理 角动量守恒定律 103
思考题 108
习题 111
第三章 刚体力学基础 127
3.1 刚体运动的描述 127
3.2 刚体定轴转动的转动定律 131
3.3 转动惯量 135
3.4 刚体定轴转动的动能定理 146
3.5 定轴转动的角动量定理和角动量守恒定律 153
3.6 刚体的平面运动 160
3.7 陀螺仪的定点运动 170
思考题 173
习题 174
第四章 狭义相对论基础 185
4.1 经典力学的困难 186
4.2 狭义相对论基本原理 洛仑兹变换 188
4.3 狭义相对论时空观 194
4.4 狭义相对论动力学方程 203
4.5 质量与能量的关系 206
4.6 能量与动量的关系 210
思考题 211
习题 212
阅读材料1.A 宇宙膨胀和大爆炸理论 216
阅读材料1.B 一般非惯性系中的质点动力学 柯里奥利力 219
阅读材料1.C 对称性和守恒定律 222
阅读材料1.D 刚体平面运动的动能 对质心轴的转动定律 225
阅读材料1.E 狭义相对论中的时空顺序问题 227
阅读材料1.F 狭义相对论中的时空图 230
阅读材料1.G 广义相对论简介 232
第二篇 机械振动和机械波 239
第五章 机械振动 239
5.1 简谐振动的描述 239
5.2 谐振动的动力学表述 244
5.3 稳定平衡位置附近的运动 251
5.4 阻尼振动 256
5.5 受迫振动 共振 260
5.6 振动的合成 264
5.7 振动的分解 频谱 271
思考题 275
习题 277
第六章 机械波 284
6.1 机械波的形成和传播 284
6.2 平面简谐波的描述 286
6.3 一维波的波动微分方程 294
6.4 波的能量 能流密度 298
6.5 叠加原理 波的干涉 303
6.6 驻波 307
6.7 色散 相速与群速 315
6.8 声波 317
6.9 多普勒效应 激波 321
思考题 327
习题 328
阅读材料2.A 混沌现象 334
阅读材料2.B 孤立波 孤立子 340
第三篇 热学 349
第七章 气体分子动理论 349
7.1 热力学系统 平衡态 状态参量 349
7.2 气体分子动理论的基本假设 351
7.3 理想气体的压强公式 354
7.4 温度与分子平均平动动能的关系 理想气体状态方程 356
7.5 能量均分原理 理想气体的内能 361
7.6 麦克斯韦气体分子速率分布律 364
7.7 等温气压公式 玻尔兹曼分布律 373
7.8 气体分子的平均自由程 377
7.9 气体内的迁移现象 381
7.10 实际气体 范德瓦尔斯方程 388
思考题 396
习题 399
第八章 热力学基础 403
8.1 准静态过程 403
8.2 热力学第一定律 406
8.3 理想气体的等体过程和等压过程 409
8.4 理想气体的等温过程和绝热过程 415
8.5 循环过程 421
8.6 卡诺循环 428
8.7 热力学第二定律 432
8.8 可逆过程和不可逆过程 卡诺定理 436
8.9 熵 439
8.10 热力学第二定律的统计意义 446
思考题 449
习题 452
阅读材料3.A 卡诺定理的证明 459
阅读材料3.B 热力学第三定律 461
阅读材料3.C 能量退化 462
阅读材料3.D 能源的开发和利用 464
阅读材料3.E 熵与信息 466
阅读材料3.F 耗散结构 467
附录Ⅰ 基本物理常数 469
附录Ⅱ 国际单位制（sI） 470
附录Ⅲ 导数 积分 级数 473
附录Ⅳ 矢量 474
附录Ⅴ 希腊字母表 477
习题答案 478