第1章 质点运动学 1
1.1 质点运动的描述 1
1.1.1 参考系 质点 1
1.1.2 位置矢量 运动方程 位移和路程 2
1.1.3 速度 4
1.1.4 加速度 6
原理应用 洲际导弹及其射程 9
1.2 圆周运动及其描述 11
1.2.1 匀速率圆周运动 11
1.2.2 变速圆周运动 12
1.2.3 圆周运动的角量描述 13
1.3 相对运动 16
原理应用 全球定位系统和应用 18
内容提要 20
习题 21
第2章 牛顿运动定律 24
2.1 牛顿运动定律 24
2.1.1 牛顿第一定律 24
2.1.2 牛顿第二定律 25
2.1.3 牛顿第三定律 26
2.2 几种常见的力 27
2.2.1 万有引力 重力 27
2.2.2 弹性力 28
2.2.3 摩擦力 28
2.3 牛顿运动定律的应用 30
原理应用 同步卫星的发射 32
内容提要 34
习题 34
第3章 动量守恒定律和能量守恒定律 38
3.1 质点和质点系的动量定理 38
3.1.1 冲量 质点的动量定理 38
3.1.2 质点系的动量定理 41
3.2 动量守恒定律 42
3.3 功 动能定理 44
3.3.1 功 45
3.3.2 功率 46
3.3.3 质点的动能定理 47
3.4 保守力与非保守力 势能 48
3.4.1 保守力做功 49
3.4.2 保守力和非保守力 50
3.4.3 势能 51
3.5 功能原理 机械能守恒定律 52
3.5.1 质点系的动能定理 52
3.5.2 质点系的功能原理 53
3.5.3 机械能守恒定律 54
3.6 碰撞 55
原理应用 应用力学模型和规律分析“哥伦比亚”号失事的原因 57
内容提要 58
习题 59
第4章 刚体的定轴转动 63
4.1 刚体的运动 63
4.1.1 刚体 63
4.1.2 刚体的平动 64
4.1.3 刚体的定轴转动 64
4.2 力矩 转动定律 转动惯量 66
4.2.1 力矩 66
4.2.2 转动定律 66
4.2.3 转动惯量 68
4.3 角动量 角动量守恒定律 70
4.3.1 质点的角动量和刚体的角动量 71
4.3.2 刚体绕定轴转动的角动量定理 72
4.3.3 刚体定轴转动的角动量守恒定律 72
4.4 力矩做功 刚体绕定轴转动的动能定理 74
4.4.1 力矩做功 74
4.4.2 转动动能 75
4.4.3 刚体绕定轴转动的动能定理 75
原理应用 力学新进展——对称性的破缺 77
内容提要 79
习题 79
第5章 机械振动 83
5.1 简谐振动 简谐振动的振幅、周期、频率和相位 83
5.1.1 简谐振动 83
5.1.2 振幅 86
5.1.3 周期 频率 86
5.1.4 相位和初相位 86
5.1.5 振幅和初相的确定 87
5.2 简谐振动的旋转矢量表示法 89
5.3 简谐振动的能量 93
5.4 同方向同频率简谐振动的合成 95
原理应用 混沌 98
内容提要 100
习题 101
第6章 机械波 104
6.1 机械波的产生和传播 104
6.1.1 机械波的形成 104
6.1.2 横波和纵波 105
6.1.3 波长 周期和频率 波速 105
6.1.4 波面 波前 波线 107
6.2 平面简谐波的波函数 107
6.2.1 平面简谐波的波函数 108
6.2.2 波函数的物理意义 109
6.3 波的能量 波的能量密度 112
6.3.1 波的能量 112
6.3.2 波的能量密度 113
6.3.3 波的平均能流密度 113
原理应用 孤子波 114
6.4 惠更斯原理 116
6.4.1 惠更斯原理 116
6.4.2 波的衍射 117
6.5 波的叠加原理 波的干涉 驻波 117
6.5.1 波的叠加原理 118
6.5.2 波的干涉 118
原理应用 消声器及其控制噪声的原理 120
6.5.3 驻波 121
6.6 超声波简介 123
原理应用 声悬浮技术及其应用 125
内容提要 126
习题 127
第7章 气体动理论 130
7.1 平衡态 理想气体物态方程 131
7.1.1 分子运动的基本观点 131
7.1.2 热力学平衡态 气体的状态参量 132
7.1.3 理想气体的物态方程 133
7.2 理想气体的压强公式 134
7.2.1 理想气体的微观模型 135
7.2.2 气体动理论的统计性假设 135
7.2.3 理想气体的压强公式 135
7.3 理想气体的温度公式 137
7.4 能量均分定理 理想气体的内能 138
7.4.1 自由度 138
7.4.2 能量均分定理 139
7.4.3 理想气体的内能 140
7.5 麦克斯韦速率分布定律 141
7.5.1 速率分布概念 142
7.5.2 麦克斯韦气体分子速率分布定律 142
7.5.3 温度对速率分布曲线的影响 143
7.5.4 分子运动的三种统计速率 143
7.6 气体分子平均碰撞次数和平均自由程 145
原理应用 真空的获得以及真空度的估算 147
内容提要 149
习题 150
第8章 热力学基础 153
8.1 准静态过程 功 热量 153
8.1.1 准静态过程 153
8.1.2 功 154
8.1.3 热量 155
8.1.4 摩尔热容 热量的计算 156
8.2 内能 热力学第一定律 156
8.2.1 内能 156
8.2.2 热力学第一定律 157
8.3 理想气体的等体过程和等压过程 158
8.3.1 理想气体的等体过程 159
8.3.2 理想气体的等压过程 159
8.4 理想气体的等温过程和绝热过程 162
8.4.1 理想气体的等温过程 162
8.4.2 理想气体的绝热过程 163
原理应用 喷气发动机的燃料及其选择 165
8.5 循环过程 166
8.5.1 热力学循环过程 166
8.5.2 热机循环 循环效率 167
8.5.3 制冷机 制冷系数 168
8.5.4 卡诺循环 169
8.5.5 卡诺定理 171
8.6 热力学第二定律 171
8.6.1 自然过程的方向性 171
8.6.2 热力学第二定律 172
8.6.3 热力学第二定律的微观含义 173
原理应用 提高热机效率的一种方法 174
8.7 熵 175
8.7.1 熵 熵增加原理 175
8.7.2 熵增加原理与热力学第二定律 176
原理应用 耗散结构 176
内容提要 178
习题 179
附录A 矢量 183
A.1 标量和矢量 183
A.2 矢量合成的几何法 184
A.3 矢量合成的解析法 185
A.4 矢量的标积和矢积 187
附录B 我国法定计量单位和国际单位制（SI）单位 189
B.1 国际单位制的基本单位 189
B.2 国际单位制的辅助单位 190
B.3 国际单位制中具有专门名称的导出单位 190
B.4 我国选定的非国际单位制单位 191
附录C 空气、水、地球、太阳系的一些常用数据 192
附录D 力学、机械振动、机械波和热学的量和单位 193
附录E 一些基本物理常数 195
附录F 部分常用数学公式 196
F.1 级数公式 196
F.2 三角函数公式 196
F.3 导数公式 197
F.4 积分公式 197
习题参考答案 199
参考文献 205