第一章 质点运动学 3
1.1 参考系与坐标系 3
1.1.1 质点 3
1.1.2 参考系 4
1.1.3 坐标系 4
1.2 描述质点运动的物理量 6
1.2.1 时间 时刻 6
1.2.2 位置矢量 运动学方程 6
1.2.3 位移 路程 7
1.2.4 速率 速度 8
1.2.5 加速度 10
1.3 圆周运动 15
1.3.1 圆周运动的角量描述 15
1.3.2 角量与线量的关系 16
1.4 相对运动 18
1.4.1 相对运动中的速度关系 18
1.4.2 相对运动中的加速度关系 19
综合复习题1 21
第二章 质点动力学 25
2.1 牛顿运动定律 25
2.1.1 牛顿第一定律 25
2.1.2 牛顿第二定律 26
2.1.3 牛顿第三定律 28
2.2 力学中常见的力 28
2.2.1 万有引力 重力 28
2.2.2 弹性力 29
2.2.3 摩擦力 30
2.3 牛顿运动定律应用实例 32
2.4 伽利略相对性原理 37
2.4.1 伽利略相对性 37
2.4.2 伽利略变换 37
2.4.3 惯性力 38
2.4.4 牛顿运动定律的适用条件 40
2.5 质心与质心运动定理 41
2.5.1 质点系的内力和外力 41
2.5.2 质心 41
2.5.3 质心运动定理 42
2.6 动量定理与动量守恒定律 43
2.6.1 动量 43
2.6.2 动量定理 44
2.6.3 质点系动量定理 46
2.6.4 动量守恒定律 47
2.7 角动量定理与角动量守恒定律 51
2.7.1 力矩 51
2.7.2 角动量 53
2.7.3 质点的角动量定理与角动量守恒定律 55
2.7.4 质点系的角动量定理与角动量守恒定律 58
2.8 功与动能定理 60
2.8.1 功 60
2.8.2 动能定理 64
2.9 势能 68
2.9.1 万有引力势能 68
2.9.2 重力势能 69
2.9.3 弹性势能 70
2.9.4 保守力与非保守力 70
2.9.5 势能及其意义 71
2.10 质点系的功能原理与机械能守恒定律 72
2.10.1 质点系的功能原理 72
2.10.2 机械能守恒定律 73
2.10.3 能量守恒定律 75
2.11 碰撞 76
2.11.1 碰撞现象 76
2.11.2 完全弹性碰撞 77
2.11.3 完全非弹性碰撞 78
综合复习题2 78
第三章 刚体定轴转动 85
3.1 刚体的转动 85
3.1.1 刚体模型 85
3.1.2 平动 转动 86
3.1.3 描述刚体定轴转动的物理量 87
3.2 转动惯量与定轴转动定律 89
3.2.1 刚体的转动惯量 89
3.2.2 刚体的转动定律 93
3.3 定轴转动中的功能关系 98
3.3.1 力矩的功 98
3.3.2 定轴转动刚体的动能 100
3.3.3 定轴转动的动能定理 100
3.3.4 刚体的重力势能 100
3.3.5 刚体的功能原理与机械能守恒定律 101
3.4 刚体转动的角动量守恒定律 103
3.4.1 刚体定轴转动的角动量守恒 103
3.4.2 角动量守恒的应用 104
综合复习题3 108
第四章 机械振动与机械波 113
4.1 简谐振动 113
4.1.1 简谐振动的基本特征 113
4.1.2 描述简谐振动的特征量 115
4.1.3 简谐振动的速度和加速度 117
4.1.4 简谐振动的旋转矢量图示法 119
4.1.5 简谐振动的能量 122
4.2 简谐振动的合成 125
4.2.1 同方向同频率简谐振动的合成 125
4.2.2 同方向不同频率简谐振动的合成与拍现象 127
4.3 阻尼振动与受迫振动 129
4.3.1 阻尼振动 129
4.3.2 受迫振动 129
4.3.3 共振 130
4.4 平面简谐波 131
4.4.1 波的产生与传播 131
4.4.2 波速、波长以及波的周期和频率 132
4.4.3 简谐波 133
4.5 波的能量与能流密度 139
4.5.1 波的能量 139
4.5.2 能流密度 140
4.6 惠更斯原理 144
4.6.1 惠更斯原理 144
4.6.2 波的衍射 145
4.7 波的叠加原理 145
4.7.1 波的叠加原理 145
4.7.2 波的干涉 146
4.7.3 驻波 148
4.7.4 半波损失 151
4.8 多普勒效应 154
综合复习题4 157
第五章 气体动理论 163
5.1 热运动描述 163
5.1.1 平衡态 准静态过程 163
5.1.2 理想气体物态方程 165
5.2 气体分子热运动 167
5.2.1 分子热运动的基本概念 167
5.2.2 气体分子热运动 167
5.2.3 统计规律的特征 169
5.3 麦克斯韦速率分布律 172
5.3.1 麦克斯韦速率分布律 172
5.3.2 分子速率的统计平均值 173
5.4 理想气体的压强公式 174
5.4.1 理想气体微观模型与统计假设 174
5.4.2 理想气体压强公式 176
5.5 温度的微观本质 178
5.5.1 温度的本质和统计意义 178
5.5.2 气体分子的方均根速率 179
5.6 能量均分定理与理想气体的内能 180
5.6.1 分子运动自由度 180
5.6.2 能量均分定理 181
5.6.3 理想气体的内能 183
5.7 分子碰撞与平均自由程 184
5.7.1 分子碰撞 184
5.7.2 平均自由程 184
综合复习题5 186
第六章 热力学基础 189
6.1 热力学第零定律与热力学第一定律 189
6.1.1 热力学第零定律 189
6.1.2 功 内能 热量 190
6.1.3 热力学第一定律 192
6.2 理想气体的热力学过程 193
6.2.1 等体过程 193
6.2.2 等压过程 195
6.2.3 等温过程 196
6.2.4 绝热过程 197
6.3 卡诺循环 200
6.3.1 循环过程 200
6.3.2 卡诺循环 201
6.4 热力学第二定律 205
6.4.1 热力学第二定律的两种表述 205
6.4.2 热力学第二定律的实质 205
6.5 可逆过程与不可逆过程 206
6.5.1 可逆过程与不可逆过程 206
6.5.2 卡诺定理 207
6.6 熵 209
6.6.1 熵 209
6.6.2 自由膨胀的不可逆性 211
6.6.3 玻耳兹曼关系 211
6.7 熵增加原理 212
6.7.1 熵增加原理 212
6.7.2 热力学第二定律的统计意义 213
综合复习题6 214
综合复习题参考答案 217