目录 1
绪论 1
第一部分 力学 7
第一章 质点运动学 7
§1-1 参照系 质点 运动方程 8
(一)参照系和坐标系 8
(二)质点 9
(三)时间和时刻 11
(四)运动方程和轨道方程 11
§1-2 直线运动 13
(一)位移 14
(二)速度 15
(三)加速度 16
(四)直线运动的图象表示法 17
(五)匀速直线运动和匀变速直线运动 19
§1-3 曲线运动 29
(一)位置矢量和位移 30
(二)速度 31
(三)加速度 32
(四)曲线运动中的法向加速度和切向加速度 34
(五)运动迭加原理 36
(六)抛射体运动 39
§1-4 圆周运动 46
(一)圆周运动中的法向加速度和切向加速度 46
(二)圆周运动的角量描述 47
(三)角量和线量的关系 48
*§1-5 质点的相对运动 51
(一)质点的相对运动 51
(二)质点的相对速度 52
(三)质点的相对加速度 53
本章小结 55
思考题和习题 59
第二章 牛顿运动定律 70
§2-1 牛顿运动定律 71
(一)定律的表述 71
(三)力的概念 77
(二)质量的概念 77
§2-2 力学量的单位和量纲 81
(一)基本单位和导出单位 81
(二)力学的单位制 82
(三)量纲 83
§2-3 牛顿运动定律应用举例 85
§2-4 惯性系 力学相对性原理 99
(一)惯性参照系 99
(二)力学相对性原理 102
(三)伽利略坐标变换 103
(四)古典力学的时空观 105
*§2-5 非惯性系中的力学定律惯性力 106
(一)作匀加速直线运动的参照系中的惯性力 106
(二)匀速转动参照系中的惯性力 108
本章小结 110
思考题和习题 112
第三章 功与能 126
§3-1 功和功率 127
(一)恒力对直线运动物体所做的功 127
(二)变力对曲线运动物体所做的功 130
(三)合力的功 132
(四)保守力的功 134
(五)功率 136
§3-2 动能 动能定理 138
(一)动能 138
(二)动能定理 140
§3-3 势能 功能原理 144
(一)势能 144
(二)势能曲线 146
(三)功能原理 149
§3-4 机械能守恒定律 能量守恒和转换定律 152
(一)机械能守恒定律 152
(二)能量守恒和转换定律 156
本章小结 157
思考题和习题 159
第四章 冲量和动量 167
§4-1 动量和冲量 动量定理 168
(一)动量 168
(二)力的冲量 169
(三)动量定理 171
§4-2 动量守恒定律 176
§4-3 碰撞 181
(一)对心碰撞 182
(二)斜碰 187
§4-4 火箭飞行原理 190
(一)火箭飞行原理 191
(二)多级火箭 193
本章小结 194
思考题和习题 197
第五章 刚体的运动 204
(一)刚体 205
§5-1 刚体的平动 转动和定轴转动 205
(二)平动和转动 206
(三)定轴转动 207
(四)角速度矢量 208
§5-2 力矩 刚体的平衡 209
(一)力矩 209
*(二)平行力的合成 重心 211
*(三)刚体的平衡 214
§5-3 转动定律 转动惯量 218
(一)转动定律 218
(二)转动惯量 220
§5-4 转动动能 动能定理 229
(一)力矩的功 229
(二)力矩的功率 230
(四)动能定理 231
(三)转动动能 231
§5-5 动量矩 动量矩守恒定律 234
(一)动量矩和冲量矩 234
(二)动量矩定理 236
(三)动量矩守恒定律 236
§5-6 质心 质心的运动定律 242
(一)质心 242
(二)质心位置的计算 244
(三)质心运动定律 246
(四)滚动 247
§5-7 进动 250
(一)经典力学只适用于解决物体的低速运动问题 253
§5-8 经典力学的适用范围 253
(二)经典力学只适用于解决宏观物体的运动问题 254
本章小结 255
思考题和习题 258
*第六章 引力场 269
§6-1 开普勒定律 万有引力定律 270
(一)开普勒行星运动定律 270
(二)万有引力定律 271
(三)质量和重量 274
(四)惯性质量和引力质量 276
§6-2 引力场 引力势能 278
(一)引力场 278
(二)引力所做的功 280
(三)引力势能 281
(四)引力势能曲线 282
§6-3 质点在平方反比有心力场中的运动 283
§6-4 人造卫星运动和宇宙航行 285
(一)三种宇宙速度 285
(二)人造卫星运动 288
(三)宇宙航行 290
本章小结 293
思考题和习题 296
第二部分 分子物理学和热力学基础 301
第一章 气体分子运动论 301
(一)宏观物体是由大量的微观粒子(分子或原子)组成的 302
§1-1 分子运动论的实验基础 302
(二)物质分子都在不停地运动着 303
(三)分子之间具有相互作用力 304
§1-2 气体的状态参量 理想气体 理想气体状态 305
方程 305
(一)气体的状态参量 305
(二)气体的平衡状态 309
(三)理想气体及其状态方程 311
§1-3 理想气体分子运动论的基本公式 317
(一)理想气体分子的微观模型 318
(一)气体分子的平均碰撞频率 318
(二)压力公式的推导 319
(三)温度公式的推导 324
§1-4 能量按自由度均分原则 理想气体的内能 329
(一)运动物体的自由度 329
(二)气体分子运动的自由度 331
(三)能量按自由度均分原则 332
(四)理想气体的内能 333
§1-5 气体分子速率的统计分布律 335
(一)气体分子速率的实验测定 336
(二)麦克斯韦速率分布律 338
(三)气体分子三种统计速率的推导 343
§1-6 气体分子的碰撞频率和平均自由程 347
(二)平均自由程 350
§1-7 气体内的迁移现象 353
(一)内摩擦现象及其宏观规律 354
(二)热传导现象及其宏观规律 358
(三)扩散现象及其宏观规律 360
§1-8 真实气体 范德瓦耳斯方程 364
(一)真实气体的等温线 365
(二)范德瓦耳斯方程 368
本章小结 376
思考题和习题 378
第二章 热力学基础 384
§2-1 热力学第一定律 385
(一)功、热量、内能 385
(二)热力学第一定律 388
(三)平衡过程平衡过程的功 389
(一)理想气体的等容过程 394
§2-2 热力学第一定律在理想气体的等容和等压过 394
程中的应用 394
(二)理想气体定容摩尔热容 396
(三)理想气体的等压过程 398
(四)理想气体定压摩尔热容 401
§2-3 热力学第一定律在理想气体的等温和绝热过 406
程中的应用 406
(一)理想气体的等温过程 406
(二)理想气体的绝热过程 409
*(三)多方过程 417
*§2-4 节流过程 焦耳—汤姆孙效应 419
(一)循环过程热机效率 422
§2-5 循环过程 卡诺循环 422
(二)卡诺循环 424
§2-6 热力学第二定律 430
(一)热力学第二定律 430
(二)可逆过程与不可逆过程 433
(三)热力学第二定律的统计意义 436
(四)卡诺定理及其证明 440
本章小结 444
思考题和习题 446
附录Ⅰ 矢量的基本运算 455
附录Ⅱ 国际单位制 464
习题答案 472