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目录1

第一章 质点运动学1

§1.1 参照系质点1

1.1.1 参照系和坐标系1

1.1.2 质点3

1.1.3 质点的位置矢量（矢径）4

§1.2 速度5

1.2.1 位移5

1.2.2 速度7

§1.3 加速度9

1.3.1 加速度9

1.3.2 直线运动12

1.3.3 匀速率圆周运动向心加速度13

1.3.4 一般曲线运动切向加速度和法向加速度16

§1.4 用直角坐标系描述运动21

1.4.1 直角坐标系中速度和加速度的解析式22

1.4.2 匀加速直线运动公式的推导27

1.4.3 抛射体运动31

1.4.4 质点的空间运动34

§1.5 相对运动35

复习思考题40

习题一42

第二章 牛顿运动定律51

§2.1 牛顿运动定律51

§2.2 几种常见的力56

2.2.1 万有引力57

2.2.2 电磁力64

2.2.3 弹性力和摩擦力67

§2.3 牛顿定律的应用（一）74

2.3.1 应用牛顿定律的基本方法75

2.3.2 牛顿定律对圆周运动的应用85

§2.4 牛顿定律的应用（二）89

2.4.1 质点在常力作用下的运动89

2.4.2 有流体阻力时的运动92

2.4.3 在弹簧的弹性力作用下的运动100

2.4.4 带电粒子在均匀磁场中的运动102

2.5.1 惯性参照系107

§2.5 惯性参照系和非惯性参照系惯性力107

2.5.2 非惯性系中的惯性力110

2.5.3 重力116

复习思考题二122

习题二126

§3.1 动量定理136

3.1.1 动量136

第三章 动量与角动量136

3.1.2 动量定理138

§3.2 动量守恒定律146

3.2.1 质点系内力和外力146

3.2.2 质点系的动量与动量定理147

3.2.3 动量守恒定律150

3.2.4 火箭飞行原理155

§3.3 质心与质心的运动159

3.3.1 质心159

3.3.2 质心运动方程166

3.3.3 质心参照系170

§3.4 角动量与角动量守恒定律173

3.4.1 角动量173

3.4.2 质点的角动量定理与角动量守恒定律177

3.4.3 质点系的角动量定理与角动量守恒定律187

复习思考题三192

习题三194

§4.1 功动能202

第四章 功与能202

4.1.1 功203

4.1.2 功率211

4.1.3 动能动能定理214

§4.2 保守力势能221

4.2.1 保守力与非保守力221

4.2.2 势能势能曲线224

4.2.3 由势能函数和势能曲线求保守力236

§4.3 功能原理能量转化与守恒定律240

4.3.1 质点系的动能定理241

4.3.2 一对作用力、反作用力的功242

4.3.3 质点系的势能245

4.3.4 功能原理246

4.3.5 机械能守恒定律252

4.3.6 普遍能量转化与守恒定律263

4.3.7 功、能的计算和参照系的选择265

§4.4 碰撞269

4.4.1 正碰（对心碰撞）270

4.4.2 碰撞过程中动能的损失（改变）276

4.4.3 斜碰279

4.4.4 在质心系中讨论碰撞问题282

§4.5 两体问题289

复习思考题四293

习题四297

第五章 刚体力学基础310

§5.1 刚体绕定轴转动的描述310

5.1.1 刚体310

5.1.2 平动和转动311

5.1.3 转动时的角速度和角加速度313

5.1.4 角速度矢量与角加速度矢量316

5.1.5 定轴转动刚体中任一点的速度和加速度318

§5.2 刚体的转动定律321

5.2.1 力对转轴的力矩321

5.2.2 刚体的定轴转动定律323

5.2.3 转动惯量329

5.2.4 平行轴定理333

5.3 刚体对固定转轴的角动量定理338

§5.3 刚体对固定转轴的角动量定理和角动量守恒定律338

5.3.2 对固定转轴的角动量守恒定律340

§5.4 转动刚体的功能关系343

5.4.1 刚体的转动动能343

5.4.2 力矩的功344

5.4.3 定轴转动刚体的动能定理与刚体的机械能346

§5.5 质点系的角动量定理在刚体定轴转动中的应用352

§5.6 刚体的平面运动360

5.6.1 刚体平面运动的分解360

5.6.2 刚体平面运动的运动方程366

5.6.3 平面运动时刚体的能量372

§5.7 回转仪和进动377

复习思考题五384

习题五387

第六章 狭义相对论基础398

§6.1 力学相对性原理和伽里略变换399

§6.2 爱因斯坦相对性原理和光速不变402

§6.3 洛仑兹变换404

§6.4 时间膨胀409

§6.5 长度缩短414

§6.6 相对论速度变换416

§6.7 相对论质量421

§6.8 相对论动量变化率424

§6.9 相对论能量428

6.9.1 相对论动能428

6.9.2 相对论能量431

6.9.3 相对论动量和能量的关系436

复习思考题六437

习题六439

习题答案443

附录Ⅰ 矢量的运算455

Ⅰ.1 矢量的意义和表示455

Ⅰ.2 矢量的相加和相减456

Ⅰ.3 矢量分解正交分解和解析表示式459

Ⅰ.4 两个矢量的标量积（点积）465

Ⅰ.5 两个矢量的矢量积（叉积）469

Ⅱ.2 国际单位制472

Ⅱ.1 基本量和导出量单位制472

附录Ⅱ 单位制和量纲472

Ⅱ.3 量纲476

附录Ⅲ 均匀球体的万有引力479

Ⅲ.1 均匀薄球壳对壳外质点的万有引力479

Ⅲ.2 均匀球体对球外质点的万有引力481

Ⅲ.3 两个均匀球体之间的万有引力482

附录Ⅳ 用平面极坐标系描述运动484

附录V 质点在二次方反比律力场中的运动轨道491

附录Ⅵ 有关地球、月球、太阳的数据496