绪论 1
第一章 质点的运动规律 9
1-1 机械运动的一般概念 9
1-2 描述质点运动的物理量及其直角坐标表述 12
一 位置矢量运动方程轨迹 12
二 位移矢量 15
三 速度矢量 17
四 加速度矢量 22
1-3 运动学的两类问题 运动的叠加原理 27
一 运动学的两类问题 27
二 运动叠加原理 30
1-4 质点运动的自然坐标表述 32
一 切向加速度和法向加速度 32
二 圆周运动的角量描述 34
三 角量与线量的关系 36
四 一般平面曲线运动中的切向和法向加速度 38
1-5 运动描述的相对性 39
1-6 牛顿运动定律 42
一 牛顿第一定律 42
二 质量动量力 44
三 牛顿第二定律 47
四 牛顿第三定律 49
五 常见的力和基本力 51
六 牛顿运动定律应用举例 55
1-7 非惯性系中的力学现象惯性力 62
一 作直线运动的加速参照系 62
二 转动参照系 64
三 地球自转对物体重量的影响 65
四 科里奥利力 66
第二章 运动的守恒定律 75
2-1 能量守恒 76
一 功功率动能定理 77
二 保守力的功势能 87
三 机械能守恒定律 91
四 普遍的能量守恒与转换定律 93
五 势能曲线 95
2-2 动量守恒 102
一 动量守恒定律 103
二 碰撞 110
三 冲量动量定理 116
四 火箭飞行原理 121
五 质心定理 123
2-3 角动量守恒 128
一 角动量 128
二 力矩 131
三 角动量守恒定律和角动量定理 132
第三章 刚体的转动 145
3-1 平动与转动 145
3-2 刚体的角动量转动惯量 147
一 刚体的角动量 147
二 转动惯量 148
3-3 转动定律 152
3-4 力矩的功转动动能 155
一 力矩的功 155
二 转动的动能定理 156
3-5 角动量守恒的实例 157
3-6 回转仪进动 161
一 定向回转仪 161
二 进动 161
第四章 狭义相对论 169
4-1 力学的相对性原理 169
一 力学的相对性原理 170
二 伽利略变换 171
三 牛顿力学与力学的相对性原理 174
4-2 狭义相对论的基本原理 176
一 伽利略变换对光速的失效 176
二 爱因斯坦的两个基本假设 179
三 由两个基本假设得出的结论 181
四 洛仑兹变换 191
五 相对论速度变换公式 193
4-3 狭义相对论动力学 196
一 相对论质量和动量 197
二 相对论中的能量质能关系 200
阅读材料 宋至和元年(1054)超新星爆发事件 210
第五章 气体分子运动论 213
5-1 分子运动论基本概念 214
一 统计规律的基本概念 214
二 物质的微观结构分子力 215
三 理想气体的微观模型 216
四 平衡态和非平衡态状态参量 217
5-2 理想气体的压强、温度和状态方程 219
一 理想气体的压强 219
二 温度的微观定义理想气体状态方程 221
三 方均根速率 223
5-3 玻尔兹曼分布律 223
一 重力场中气体密度按高度的分布 224
二 玻尔兹曼分布律 226
5-4 麦克斯韦分布律 227
一 麦克斯韦速度分布律 227
二 麦克斯韦速率分布律 227
三 速率分布函数 229
四 最可几速率 230
五 平均速率与方均根速率 231
5-5 能量按自由度均分原理理想气体的内能 233
一 自由度 233
二 能量按自由度均分原理 235
三 理想气体的内能 237
5-6 分子的平均自由程 239
5-7 气体的输运过程 243
一 内摩擦现象 244
二 热传导现象 246
三 扩散现象 247
5-8 真实气体的范德瓦耳斯方程 248
第六章 热力学定律 257
6-1 热力学过程 257
6-2 热力学第一定律 258
一 功 259
二 热量 261
三 热力学第一定律 262
6-3 理想气体的典型过程 263
一 等容过程定容摩尔热容 263
二 等压过程定压摩尔热容 266
三 等温过程 268
四 绝热过程 271
6-4 循环过程卡诺循环 276
一 循环过程 276
二 卡诺循环 278
三 奥托循环 284
6-5 热力学第二定律 286
一 热力学过程的方向性 286
二 热力学第二定律 289
三 两种表述的等价性 290
四 卡诺定理 291
6-6 热力学第二定律的统计意义熵 293
一 热力学第二定律的统计意义 293
二 熵 295
附录 303
Ⅰ 矢量运算 303
Ⅱ 物理常数表(精确值) 309
Ⅲ 国际单位制(SI) 311
习题答案 314