第一章 质点运动学 1
第一节 引言 1
一、运动的世界 1
二、质点的概念 2
三、“刻舟求剑”的问题 2
四、度量“宇宙” 3
第二节 直线运动 7
一、沿直线的位置和位移 7
二、速度、平均速度和瞬时速度 9
三、变化的速度 12
四、两种特殊的直线运动 14
第三节 简单的曲线运动 21
一、矢量和运动的矢量表示 21
二、曲线运动 24
三、抛体运动 25
四、匀速圆周运动 27
第四节 相对运动 28
第二章 运动与力 33
第一节 惯性与质量 33
一、惯性与惯性定律 33
二、物体的质量 36
第二节 力的学问 38
一、力是什么 38
二、力是一种矢量 39
三、力矩与物体平衡 42
四、自然界中常见的力 45
五、力与运动 49
第三节 动量与动量守恒 52
一、动量、冲量与动量定律 52
二、动量守恒与牛顿第三定律 56
三、漫谈火箭 62
第四节 诠释运动 63
一、大力士与物理学家 64
二、“过山车”的启发 65
三、超重与失重 68
第五节 相对性原理 71
一、伽利略的相对性原理 71
二、非惯性系与离心现象 73
第三章 功与能 77
第一节 动能 77
一、动能与做功 77
二、做功的快慢 84
第二节 势能 87
一、重力做功与重力势能 87
二、弹性势能 89
三、保守力与势能 91
第三节 机械能守恒定律 93
第四节 能量与能量守恒 97
一、“能量”的由来 97
二、能量的转化与守恒守律 98
第五节 碰撞中的动量与能量 102
一、几个预备问题 102
二、两体碰撞 106
第四章 机械振动与机械波 112
第一节 概述 112
第二节 简谐振动 113
一、简谐振动 113
二、简谐力 117
三、简谐振动的能量 121
四、受迫振动与共振 124
第三节 简谐波 126
一、波是什么 126
二、波的描述 129
三、波的叠加和干涉 130
四、波的衍射 134
第四节 声音的学问 136
一、声音是什么 136
二、声波 138
三、音乐点滴 139
第五章 天体运动与万有引力 143
第一节 万有引力定律 143
一、太阳系的运动 143
二、牛顿的万有引力学说 146
三、牛顿的疑惑 150
四、引力场与“黑洞” 152
第二节 再论“重力” 154
一、理想地球的重力 154
二、重力异常 155
第三节 探索宇宙 156
一、笔尖上的发现 156
二、走向太空时代 158
第六章 分子运动理论、热与功 163
第一节 构建宇宙的砖瓦 163
一、元素的来由 163
二、原子、分子和离子 164
三、分子世界“知多少” 166
第二节 分子世界的力和运动 168
一、分子间的力与分子势能 168
二、分子运动与分子动能 170
三、物体的内能、热和功 172
第七章 物质的性质 175
第一节 认识固体 175
一、晶体和非晶体 175
二、空间点阵 176
第二节 液体新知识 178
一、表面张力 178
二、毛细现象 180
第三节 气体的性质 182
一、描述气体 182
二、理想气体状态方程与热力学温标 185
第四节 物质状态的转化 188
一、凝固和融化 188
二、气液转化 190
三、饱和汽和饱和汽压 192