绪论 1
第一篇 力学 5
第一章 质点运动学 5
§1.1 质点 参照系 5
§1.2 位置矢量 运动方程 位移 9
§1.3 速度 15
§1.4 加速度 18
§1.5 切向加速度和法向加速度 24
§1.6 相对运动 29
思考题 34
习题 35
第二章 质点动力学 37
§2.1 牛顿第一定律 37
§2.2 牛顿第二定律和牛顿第三定律 42
§2.3 力学相对性原理 非惯性系中的力学定律 62
§2.4 动量定理 动量守恒定律 68
§2.5 质心运动定律 77
§2.6 密舍尔斯基方程 火箭运动 82
§2.7 功 质点动能定理 89
§2.8 势能 94
§2.9 功能原理 机械能守恒定律 100
§2.10 碰撞 107
§2.11 角动量定理 角动量守恒定律 113
思考题 119
习题 121
第三章 刚体力学基础 流体力学简介 138
§3.1 刚体运动的描述 138
§3.2 刚体定轴转动的转动定律 142
§3.3 转动惯量 147
§3.4 刚体定轴转动的动能定理 157
§3.5 定轴转动的角动量定理和角动量守恒定律 164
§3.6 刚体的平面运动 172
§3.7 陀螺仪的定点运动 182
§3.8 流体力学简介 185
思考题 190
习题 191
第四章 狭义相对论基础 202
§4.1 经典力学的困难 203
§4.2 狭义相对论基本原理 洛仑兹变换 205
§4.3 狭义相对论时空观 211
§4.4 狭义相对论动力学方程 220
§4.5 质量与能量的关系 223
§4.6 能量与动量的关系 227
思考题 228
习题 229
阅读材料1.A 宇宙膨胀和大爆炸理论 232
阅读材料1.B 一般非惯性系中的质点动力学 柯里奥利力 235
阅读材料1.C 对称性和守恒定律 239
阅读材料1.D 刚体平面运动的动能 对质心轴的转动定律 242
阅读材料1.E 狭义相对论中的时空顺序问题 244
阅读材料1.F 狭义相对论中的时空图 247
阅读材料1.G 广义相对论简介 249
第二篇 机械振动和机械波 256
第五章 机械振动 256
§5.1 简谐振动的描述 256
§5.2 谐振动的动力学表述 261
§5.3 稳定平衡位置附近的运动 269
§5.4 阻尼振动 274
§5.5 受迫振动 共振 278
§5.6 振动的合成 281
§5.7 振动的分解 频谱 289
思考题 293
习题 295
第六章 机械波 304
§6.1 机械波的形成和传播 304
§6.2 平面简谐波的描述 307
§6.3 一维波的波动微分方程 315
§6.4 波的能量 能流密度 318
§6.5 叠加原理 波的干涉 323
§6.6 驻波 328
§6.7 色散 相速与群速 335
§6.8 声波 337
§6.9 多普勒效应 激波 341
思考题 346
习题 347
阅读材料2.A 混沌现象 357
阅读材料2.B 孤立波 孤立子 364
第三篇 热学 372
第七章 气体动理论 372
§7.1 热力学系统 平衡态 状态参量 372
§7.2 气体动理论的基本假设 374
§7.3 理想气体的压强公式 377
§7.4 温度与分子平均平动动能的关系 理想气体状态方程 379
§7.5 能量均分原理 理想气体的内能 384
§7.6 麦克斯韦气体分子速率分布律 389
§7.7 等温气压公式 玻尔兹曼分布律 398
§7.8 气体分子的平均自由程 403
§7.9 气体内的迁移现象 406
§7.10 实际气体 范德瓦尔斯方程 413
思考题 423
习题 425
第八章 热力学基础 429
§8.1 准静态过程 429
§8.2 热力学第一定律 431
§8.3 理想气体的等体过程和等压过程 435
§8.4 理想气体的等温过程和绝热过程 441
§8.5 循环过程 449
§8.6 卡诺循环 457
§8.7 热力学第二定律 462
§8.8 可逆过程和不可逆过程 卡诺定理 466
§8.9 熵 469
§8.10 热力学第二定律的统计意义 476
思考题 479
习题 482
阅读材料3.A 卡诺定理的证明 489
阅读材料3.B 热力学第三定律 491
阅读材料3.C 能量退化 492
阅读材料3.D 能源的开发和利用 494
阅读材料3.E 熵与信息 496
阅读材料3.F 耗散结构 497
附录Ⅰ 基本物理常量 499
附录Ⅱ 国际单位制（SI） 500
附录Ⅲ 导数 积分 级数 503
附录Ⅳ 矢量 504
附录Ⅴ 希腊字母表 507
习题答案 508