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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