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第一章 质点运动的基本规律1

1.1机械运动的描述1

一、运动的绝对性和相对性1

二、时间和空间的计量4

三、质点运动状态的描述8

1.2直线运动10

一、平均速度和瞬时速度10

二、平均加速度和瞬时加速度11

三、变速运动所走过的距离12

1.3牛顿运动定律15

一、牛顿第一定律15

二、牛顿第二定律16

三、牛顿第三定律18

1.4力和质量20

一、力是物体间的相互作用21

二、机械运动中几种常见的力22

三、惯性质量与引力质量28

四、质量和力的计量30

1.5曲线运动34

一、曲线运动中的速度问题--“以直代曲”34

二、匀速率圆周运动的加速度35

三、一般曲线运动的加速度--“以圆代曲”38

四、曲线运动中的作用力41

五、用直角坐标投影法解曲线运动问题抛体运动42

1.6力学相对性原理46

一、惯性参照系46

二、力学相对性原理47

三、惯性力48

1.7经典力学的局限性52

一、经典力学的适用范围52

二、“绝对时空观”的错误53

本章选修课题56

一、关于空间测量和时间计量的进一步讨论56

二、惯性参照系与马赫原理60

三、重力、重量和失重64

四、科里奥利加速度和科里奥利力67

本章自学指导71

一、复习提要71

二、思考题72

三、例题分析74

四、基本练习81

五、选作题86

第二章 机械运动中的动量和能量89

2.1动量定理90

一、动量和动量定量90

二、物体系(质点组)的动量定理94

2.2动量守恒定律96

2.3功和动能定理102

一、机械功的概念102

二、动能定理107

三、物体系的动能定理110

一、保守力与非保守力的功111

2.4物体系的势能112

二、势能和势能曲线115

2.5机械能守恒定律120

2.6碰撞问题123

一、完全弹性碰撞124

二、完全非弹性碰撞126

三、非(完全)弹性碰撞127

四、碰撞截面(散射截面)128

本章选修课题131

一、机械运动的两种量度131

二、三种宇宙速度134

三、不同惯性参照系之间的动能及动能定理136

四、作用力和反作用力的功139

本章自学指导142

一、复习提要142

二、思考题142

三、例题分析145

四、基本练习152

五、选作题156

第三章 刚体运动的基本规律160

3.1刚体运动的描述160

一、刚体的基本运动161

二、角速度和角加速度162

三、匀角加速转动的规律162

四、角速度矢量163

五、刚体上任意一点的速度和加速度164

3.2刚体的质心运动规律165

一、刚体的平动规律165

二、刚体的质心166

三、刚体的质心运动规律168

一、力矩和力偶169

3.3刚体绕固定轴转动的规律169

二、刚体绕固定轴转动定律173

三、转动惯量176

四、平行轴定理和正交轴定理179

3.4刚体运动的动能182

一、刚体绕固定轴转动的动能182

二、刚体一般运动的动能183

3.5角动量和角动量守恒定律185

一、角动量和角动量定理185

二、角动量守恒定律186

3.6刚体的平面平行运动188

一、刚体平面平行运动的基本方程式188

二、刚体的滚动189

三、打击中心192

本章选修课题194

一、有限(角)转动不是矢量194

二、角动量和角动量守恒的进一步讨论196

三、回转效应201

四、瞬心可以作为描述刚体运动的选定中心吗？203

五、物质的弹性208

本章自学指导212

一、复习提要212

二、思考题213

三、例题分析215

四、基本练习223

五、选作题227

一、胁强 静止流体内的压强233

4.1静止流体内的胁强和压强233

第四章 流体力学233

二、静止流体内两点的压强差236

4.2理想流体的稳定流动237

一、理想流体的概念237

二、稳定流动 流线和流管238

三、理想流体的连续性方程240

4.3伯努利方程及其应用241

一、伯努利方程的推导241

二、伯努利方程的应用243

4.4流体的反作用及其应用247

4.5粘滞流体的运动248

一、流体的粘滞性249

二、泊肃叶公式和斯托克斯公式251

三、片流和湍流 雷诺数253

本章选修课题256

一、描述流体运动的拉格朗日法和欧拉法256

二、泊肃叶公式的推导258

三、空气动力学简介261

本章自学指导266

一、复习提要266

二、思考题266

三、例题分析268

四、基本练习271

五、选作题275

5.1简谐振动278

一、简谐振动的运动学规律278

第五章 振动与波278

二、简谐振动的周期、频率与圆频率282

三、简谐振动的固有频率283

四、简谐振动的振幅和初位相286

五、简谐振动的振幅矢量图示法287

六、简谐振动的能量288

5.2阻尼振动和自持振动290

一、阻尼振动290

二、自持振动294

5.3受迫振动和共振现象295

一、受迫振动295

二、共振现象297

三、受迫振动与强迫力的位相关系300

5.4振动的合成和分解301

一、同方向同频率简谐振动的合成302

二、同方向不同频率简谐振动的合成拍305

三、垂直方向同频率简谐振动的合成307

四、垂直方向不同频率简谐振动的合成310

五、振动的分解312

5.5波与波动方程315

一、波 纵波与横波315

二、波的几何描述317

三、波的频率、传播速度和波长318

四、简谐平面波的波动方程(波函数)321

5.6波的能量密度和能流密度324

一、波的能量和能量密度325

二、波的能流密度328

三、声强和声强级331

一、波的叠加原理 干涉333

5.7波的叠加和干涉 驻波333

二、驻波334

5.8多普勒效应338

本章选修课题340

一、关于弹簧振子固有频率的进一步讨论340

二、阻尼振子的品质因数--Q值346

三、用复数法描述振动与波347

四、波在弦中的传播和反射350

五、相速和群速353

本章自学指导357

一、复习提要357

二、思考题358

三、例题分析360

四、基本练习369

五、选作题373

第六章 相对论力学380

6.1伽利略变换 牛顿力学的困难380

一、伽利略变换380

二、牛顿力学的困难382

6.2狭义相对论的基本原理384

6.3时间的相对性386

一、“同时”的相对性386

二、时间的相对性388

三、孪生子佯谬390

6.4长度的相对性392

一、长度相对性的意义392

二、菲兹杰惹-洛伦兹收缩393

三、垂直于运动方向的长度问题396

一、洛伦兹变换公式397

6.5洛伦兹变换397

二、速度合成定理400

6.6狭义相对论的动力学定律402

一、质量和速度的关系403

二、质速关系的意义405

三、推广的牛顿第二定律406

6.7质量和能量408

一、物体的动能408

二、总能和“静能”409

三、质能关系410

四、质能关系的意义413

6.8广义相对论--瞥414

一、高速运动物体的测量形象和视觉形象419

本章选修课题419

二、孪生子佯谬的进一步讨论422

三、极限速率和因果律426

四、爱因斯坦假想实验--质能关系的另一种推导427

本章自学指导430

一、复习提纲430

二、思考题431

三、例题分析432

四、基本练习435

附录438

附录一、量纲和力学单位438

附录二、某些与力学有关的数值表444

附录三、力学参考资料索引446

附录四、基本练习题解或答案453