目 录

第1章 质点运动学 1
1.1 质点、参考系、坐标系 1
1.1.1 质点 1
1.1.2 参考系和坐标系 1
1.2 质点运动的描述 2
1.2.1 位置矢量 2
1.2.2 运动方程 2
1.2.3 位移和路程 3
1.2.4 速度 3
1.2.5 加速度 4
1.2.6 质点运动学的两类问题 6
1.2.7 自然坐标系中的速度和加速度 7
1.3 圆周运动 8
1.3.1 圆周运动的角量描述 8
1.3.2 线量和角量之间的关系 9
1.4 相对运动 10
1.5 总结 11
思考题 12
课程论文 13
习题 13
第2章 牛顿运动定律 14
2.1 牛顿运动定律 14
2.1.1 牛顿第一定律 14
2.1.2 牛顿第二定律 14
2.1.3 牛顿第三定律 15
2.2 力学中几种常见的力 15
2.2.1 万有引力 15
2.2.2 弹力 16
2.2.3 摩擦力 16
2.3 惯性系、力学相对性原理 17
2.3.1 惯性系和非惯性系 17
2.3.2 力学相对性原理 17
2.4 牛顿运动定律的应用 18
2.4.1 确定研究对象，隔离物体，画出受力图 18
2.4.2 选取坐标系，由牛顿运动定律列方程 19
2.5 总结 20
思考题 20
课程论文 21
习题 21
第3章 功与能 23
3.1 功、功率 23
3.1.1 功 23
3.1.2 功率 24
3.2 动能、动能定理 25
3.2.1 动能 25
3.2.2 动能定理 25
3.2.3 质点系的动能定理 26
3.3 保守力、势能 27
3.3.1 保守力与非保守力 27
3.3.2 势能 29
3.4 功能原理、机械能守恒定律 30
3.4.1 功能原理 30
3.4.2 机械能守恒定律 31
3.5 能量转换与守恒定律 32
3.6 总结 33
思考题 33
课程论文 34
习题 34
第4章 动量 36
4.1 动量、冲量、动量定理 36
4.1.1 动量 36
4.1.2 冲量 36
4.1.3 质点的动量定理 37
4.2 质点系的动量定理、动量守恒定律 38
4.2.1 质点系的动量定理 38
4.2.2 动量守恒定律 39
4.3 质心运动定理 39
4.3.1 质心的概念 39
4.3.2 质心运动定理的内容 41
4.4 总结 41
思考题 42
课程论文 42
习题 42
第5章 刚体的转动 44
5.1 刚体的定轴转动 44
5.1.1 平动和转动 44
5.1.2 刚体定轴转动的描述 45
5.2 刚体定轴转动的动力学基本方程 47
5.2.1 力矩 47
5.2.2 转动定律 48
5.2.3 转动惯量 49
5.2.4 转动定律的应用 51
5.3 力矩的功、转动的动能定理 52
5.3.1 力矩的功 52
5.3.2 刚体定轴转动的动能定理 53
5.4 角动量、角动量守恒定律 53
5.4.1 角动量 53
5.4.2 角动量定理 54
5.4.3 角动量守恒定律 55
5.5 总结 55
思考题 56
课程论文 57
习题 57
第6章 机械振动 59
6.1 简谐振动 59
6.1.1 简谐振动的动力学方程和运动学方程 59
6.1.2 描述简谐振动的三个物理量——周期、振幅、初相 62
6.1.3 简谐振动的旋转矢量表示法 63
6.1.4 简谐振动的能量 65
6.2 简谐振动的合成 65
6.2.1 同方向同频率的简谐振动的合成 66
6.2.2 同方向不同频率的简谐振动的合成 67
6.2.3 振动方向相互垂直的简谐振动的合成 68
6.3 阻尼振动、受迫振动、共振 70
6.3.1 阻尼振动 70
6.3.2 受迫振动 71
6.3.3 共振 71
6.4 总结 72
思考题 72
课程论文 72
习题 73
第7章 机械波 74
7.1 波的基本概念 74
7.1.1 机械波的产生 74
7.1.2 波的特征量 76
7.2 平面简谐波的波动方程 77
7.2.1 平面简谐波的波动方程的推导 77
7.2.2 波动方程的物理意义 78
7.2.3 相位差与波程差的关系 79
7.3 波的传播是能量的传播 80
7.3.1 波的能量 80
7.3.2 能流和能流密度 81
7.4 惠更斯原理、波的衍射 82
7.4.1 惠更斯原理 82
7.4.2 波的衍射 82
7.5 波的叠加原理、波的干涉 83
7.5.1 波的叠加原理 83
7.5.2 波的干涉 83
7.6 驻波 85
7.6.1 驻波的形成与特点 85
7.6.2 驻波方程 86
7.6.3 半波损失 87
7.7 多普勒效应 88
7.7.1 声源相对介质静止，
观察者相对介质运动 88
7.7.2 观察者相对介质静止，声源相对介质运动 89
7.7.3 声源与观察者相对于介质都运动 89
7.8 总结 89
思考题 90
课程论文 90
习题 90
第8章 气体动理论 92
8.1 分子运动的基本概念 92
8.1.1 宏观物体由大量不连续的微观粒子（分子或原子）组成 92
8.1.2 分子在永不停息地做无规则的运动（热运动） 92
8.1.3 分子间存在相互作用力 92
8.2 平衡态、理想气体的状态方程 93
8.2.1 平衡态 93
8.2.2 状态参量 93
8.2.3 理想气体的状态方程 94
8.3 理想气体的压强和温度的统计意义 94
8.3.1 理想气体的微观模型 94
8.3.2 理想气体的压强公式 94
8.3.3 理想气体的温度 96
8.3.4 理想气体分子的方均根速率 96
8.4 能量按自由度均分定理、理想气体的内能 97
8.4.1 自由度 97
8.4.2 能量按自由度均分定理 97
8.4.3 理想气体的内能 98
8.5 麦克斯韦速率分布律及其应用 99
8.5.1 麦克斯韦速率分布律 99
8.5.2 三种统计速率 100
8.6 气体分子的碰撞频率及平均自由程 102
8.6.1 气体分子的碰撞频率 102
8.6.2 气体分子的平均自由程 102
*8.7 气体内的迁移现象 103
8.7.1 黏滞现象 103
8.7.2 热传导现象 104
8.7.3 扩散现象 105
8.8 总结 106
思考题 106
课程论文 107
习题 107
第9章 热力学基础 108
9.1 热力学第一定律 108
9.1.1 准静态过程 108
9.1.2 热量 108
9.1.3 功 109
9.1.4 内能 109
9.1.5 功与热的等效性 109
9.1