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 坐标系 质点 1
1.1.2位置矢量 运动表达式 2
1.1.3位移 速度 3
1.1.4加速度 5
1.1.5两类基本问题 7
1.2圆周运动的角量表示 角量与线量的关系 9
1.2.1切向加速度和法向加速度 9
1.2.2圆周运动的角量表示 11
1.2.3角量与线量的关系 13
1.3相对运动 14
思考题 16
习题 17
思考与探索 19
第2章 牛顿运动定律 20
2.1牛顿运动定律 20
2.1.1牛顿第一定律 20
2.1.2牛顿第二定律 22
2.1.3牛顿第三定律 23
2.2物理量的单位和量纲 24
2.2.1国际单位制 24
2.2.2量纲 25
2.3基本力与常见力 26
2.3.1基本力 26
2.3.2常见力 27
2.4牛顿运动定律的应用 29
2.4.1第一类典型问题（积分类型） 30
2.4.2第二类典型问题（求导类型） 34
2.5非惯性系 惯性力 35
2.5.1非惯性系 35
2.5.2平动惯性力和离心惯性力 36
2.5.3科里奥利力 37
思考题 40
习题 41
思考与探索 45
第3章 运动的守恒定律 46
3.1动量 动量定理 动量守恒定律 46
3.1.1冲量 动量 质点动量定理 46
3.1.2质点系动量定理 49
3.1.3动量守恒定律 51
3.2质心质心运动定理 53
3.2.1质心 53
3.2.2质心运动定理 55
3.3角动量 角动量定理 角动量守恒定律 56
3.3.1质点的角动量 56
3.3.2质点角动量定理及角动量守恒定律 58
3.3.3质点系角动量定理及角动量守恒定律 59
3.4功 质点动能定理 61
3.4.1功 61
3.4.2功率 62
3.4.3质点动能定理 63
3.5保守力 势能 66
3.5.1保守力与非保守力 势能 66
3.5.2常见保守力的功及其势能形式 67
3.5.3势能曲线 69
3.6功能原理 机械能守恒定律 70
3.6.1质点系动能定理 70
3.6.2功能原理 70
3.6.3机械能守恒定律 71
3.7碰撞 73
3.7.1恢复系数 73
3.7.2完全弹性碰撞 74
3.7.3完全非弹性碰撞 75
3.8能量守恒定律*对称性与守恒定律 76
3.8.1能量守恒定律 76
3.8.2对称性与守恒定律 77
思考题 80
习题 81
思考与探索 86
第4章 刚体力学 87
4.1刚体的基本运动 87
4.1.1平动 87
4.1.2转动 88
4.2刚体定轴转动的描述 88
4.2.1刚体转动的角速度及角加速度 88
4.2.2匀变速转动的公式 89
4.3力矩 转动定律 转动惯量 89
4.3.1力矩 89
4.3.2转动定律 90
4.3.3转动惯量 92
4.3.4平行轴定理 正交轴定理 94
4.4刚体的角动量 角动量定理 角动量守恒定律 98
4.4.1刚体的角动量 98
4.4.2刚体定轴转动角动量定理 99
4.4.3刚体定轴转动角动量守恒定律 101
4.5刚体定轴转动动能定理 103
4.5.1力矩的功 103
4.5.2转动动能 104
4.5.3刚体定轴转动动能定理 105
4.6刚体的平面平行运动 107
4.6.1刚体平面平行运动的描述 107
4.6.2转动瞬心 纯滚动 108
4.6.3刚体平面平行运动的动力学方程 109
4.7进动 112
4.7.1回转现象 112
4.7.2进动角速度 113
4.7.3回转效应的应用 114
思考题 114
习题 115
思考与探索 123
第5章 流体力学基础 124
5.1流体静力学 124
5.1.1流体的压强 124
5.1.2重力场中静止流体内的压强分布 125
5.2理想流体的稳定流动 126
5.2.1理想流体 126
5.2.2稳定流动 126
5.2.3连续性方程 127
5.3伯努利方程及其应用 128
5.2.1伯努利方程 128
5.3.2伯努利方程的应用 130
5.4实际流体的流动规律 132
5.4.1层流的流动规律 132
5.4.2湍流与雷诺数 137
5.4.3流体对固体的作用力 138
思考题 139
习题 139
思考与探索 141
第6章 机械振动 142
6.1简谐振动 142
6.1.1简谐振动表达式 142
6.1.2描述简谐振动的物理量 144
6.1.3简谐振动的旋转矢量表示法 147
6.1.4单摆和复摆 151
6.1.5简谐振动的能量 153
6.2简谐振动的合成 155
6.2.1两个同方向同频率的简谐振动的合成 155
6.2.2两个同方向不同频率的简谐振动的合成拍 159
6.2.3谐振分析和频谱 160
6.2.4两个相互垂直的同频率简谐振动的合成 162
6.2.5两个相互垂直的不同频率简谐振动的合成 164
6.3阻尼振动 受迫振动 共振 165
6.3.1阻尼振动 165
6.3.2受迫振动 167
6.3.3共振 168
6.4非线性振动 170
6.4.1非线性振动方程 170
6.4.2非线性振动方程的求解 171
思考题 173
习题 174
思考与探索 178
第7章 机械波 179
7.1机械波的产生和传播 179
7.1.1机械波的基本概念 179
7.1.2描述机械波的物理量 181
7.2平面简谐波表达式 185
7.2.1平面简谐波表达式 185
7.2.2平面简谐波表达式的物理意义 186
7.2.3波动方程 190
7.3平面简谐波的能量 192
7.3.1波的能量 192
7.3.2波的能量密度 193
7.3.3波的能流密度 194
7.3.4波的吸收 195
7.4惠更斯原理 波的衍射、反射和折射 196
7.4.1惠更斯原理 197
7.4.2惠更斯原理的应用 197
7.5波的叠加 199
7.5.1波的叠加原理 199
7.5.2波的干涉 200
7.5.3驻波 203
7.5.4波包 群速度 209
7.6多普勒效应 210
7.6.1机械波的多普勒效应 210
7.6.2冲击波 213
7.7声波 214
7.7.1声波的一般性质 215
7.7.2声强级 216
7.7.3次声 超声 噪声 218
思考题 222
习题 223
思考与探索 226
第8章 气体动理论 227
8.1热力学系统的平衡态 227
8.1.1平衡态 227
8.1.2状态参量 228
8.1.3温度 229
8.2理想气体状态方程 230
8.3物质的微观模型 232
8.3.1物质的微观模型 232
8.3.2大量粒子系统的统计规律性及统计方法 234
8.4理想气体的压强 235
8.4.1理想气体的微观模型 235
8.4.2理想气体的压强公式 236
8.5气体分子热运动的速率及能量的统计分布律 238
8.5.1速率分布函数 238
8.5.2麦克斯韦速率分布律 239
8.5.3玻尔兹曼能量分布律 242
8.6理想气体的温度 244
8.6.1理想气体温度公式 244
8.6.2温度的微观统计意义 244
8.6.3理想气体状态方程推导 244
8.7能量均分定理 理想气体的内能 245
8.7.1分子的自由度 245
8.7.2分子能量按自由度均分定理 246
8.7.3理想气体的内能 247
8.8气体分子的平均碰撞频率和平均自由程 248
8.8.1平均碰撞频率和平均自由程 248
8.8.2影响平均碰撞频率和平均自由程的因素 249
8.9气体的输运现象 250
8.9.1黏滞现象 250
8.9.2热传导现象 251
8.9.3扩散现象 252
8.10真实气体 范德瓦耳斯方程 254
8.10.1真实气体的等温线 254
8.10.2由分子体积引起的修正 255
8.10.3由分子力引起的修正 256
思考题 258
习题 259
思考与探索 261
第9章 热力学基本定律 262
9.1热力学第一定律 262
9.1.1热力学中的基本概念 262
9.1.2热力学第一定律 266
9.2热力学第一定律对理想气体的应用 267
9.2.1等容过程摩尔定容热容 267
9.2.2等压过程 摩尔定压热容 268
9.2.3等温过程 270
9.2.4绝热过程 271
9.2.5多方过程 273
9.2.6循环过程 卡诺循环 274
9.3热力学第二定律 280
9.3.1热力学第二定律的表述 281
9.3.2可逆过程与不可逆过程 282
9.3.3卡诺定理 284
9.4熵 熵增加原理 285
9.4.1克劳修斯等式和不等式 285
9.4.2熵和熵变 287
9.4.3熵增加原理 290
9.4.4热力学第二定律的熵表述 291
9.4.5熵与热力学概率 292
9.5热力学第三定律 294
9.5.1能斯特定理 294
9.5.2热力学第三定律 295
思考题 295
习题 296
思考与探索 299
第10章 现代科学与高新技术物理基础（1） 300
10.1混沌现象 300
10.1.1混沌的概念 300
10.1.2蝴蝶效应 301
10.1.3貌似随机的混沌 304
10.2超声检测技术 304
10.2.1超声检测的基本物理原理 304
10.2.2超声检测的典型应用 306
10.2.3超声检测仪器 308
10.3能源技术与热力学 310
10.3.1能源 能量传递 310
10.3.2能量转换的基本原理 312
10.3.3热力学定律对节能技术的指导意义 314
习题参考答案 315
附录 321