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第一篇力学10

第一章质点运动学10

1.1 质点10

1.2位置与位移12

一、参考系12

二、位置与位矢13

三、位移20

1.3速度和加速度22

一、直线运动的速度和加速度22

二、一般运动的速度与加速度27

三、速度、加速度的直角坐标分量表示式29

四、切向加速度和法向加速度33

五、速度与加速度的平面极坐标分量表示式42

1.4 已知加速度求速度和位置47

1.5 相对运动53

思考题58

习题60

第二章质点动力学69

2.1牛顿运动定律69

一、惯性运动70

二、惯性参考系72

三、质量和力73

四、牛顿第二定律77

五、作用和反作用79

2.2几种常见的力80

一、万有引力82

二、弹性力84

三、摩擦力85

2.3力学单位制 量纲87

一、力学单位制87

二、量纲89

2.4 动力学问题示例90

2.5 非惯性系中的惯性力105

思考题111

习题114

第三章功与能 机械能守恒定律128

3.1功和功率128

一、功的概念128

二、恒力的功131

三、变力的功135

四、功率137

3.2 动能 动能定理138

3.3势能143

一、保守力和非保守力143

二、势能151

三、势能的实例156

四、势能曲线158

3.4机械能守恒定律161

一、功能原理161

二、机械能守恒定律162

三、机械能守恒定律的应用163

思考题168

习题173

第四章动量守恒定律186

4.1力的冲量 动量和动量定理186

一、质点的动量定理186

二、物体系的动量定理190

4.2 动量守恒定律196

4.3质心 质心运动定理201

一、质点系的质心201

二、质心运动定理203

4.4碰撞206

一、弹性碰撞207

二、非弹性碰撞211

三、一般情况下的碰撞215

四、质心参考系216

4.5 动量和能量218

思考题220

习题222

第五章角动量守恒定律 刚体的转动231

5.1转动变量231

一、物体的转动231

二、角位移232

三、角速度和角加速度237

5.2力矩239

一、力矩的定义239

二、力矩的功240

三、力矩的动力学效应241

四、力矩矢量242

5.3角动量定理247

一、质点的角动量249

二、质点系的角动量定理256

5.4角动量守恒定律258

一、质点的角动量守恒258

二、质点系的角动量守恒268

5.5刚体和刚体的运动269

一、刚体269

二、刚体的平动271

三、刚体的质心运动和绕质心的转动273

5.6刚体绕固定轴的转动275

一、角位移、角速度和角加速度275

二、角动量和转动定理277

三、转动动能280

四、转动惯量的计算281

5.7 刚体的平面运动292

5.8 角动量守恒的几个实例296

5.9 进动299

附录Ⅰ302

附录Ⅱ304

思考题308

习题312

第六章流体力学323

6.1作用在流体上的力323

一、内摩擦力325

二、正应力328

6.2静止流体中的压强329

一、静流体的压强公式329

二、应用举例332

6.3流体运动的描述339

一、描述流体运动的方法339

二、流场、流线和流管340

三、定常流与不定常流340

6.4 定常流的连续性方程342

6.5伯努利方程及其应用344

一、伯努利方程344

二、伯努利方程及其应用举例349

6.6实际流体的运动规律356

一、实际流体的能量方程356

二、层流和湍流358

三、长直圆管中的层流流动359

附录Ⅰ361

思考题364

习题366

第二篇热学374

第七章气体分子运动论374

7.1理想气体状态方程374

一、状态参量374

二、气体的基本实验定律376

三、理想气体状态方程377

7.2气体分子运动论的基本概念 统计规律性381

一、分子运动论的实验基础381

二、统计规律性383

7.3理想气体的微观模型 理想气体的压强公式 温度的统计意义386

一、理想气体微观模型386

二、理想气体的压强公式387

三、温度的统计意义389

7.4麦克斯韦速率分布和玻耳兹曼分布定律392

一、气体分子速率的实验测定392

二、气体分子按速率的统计分布——麦克斯韦速率分布律394

三、三种分子速率397

四、气体分子在重力场中按高度的分布402

五、玻耳兹曼分布律405

7.5自由度 能量均分定理 气体的比热405

一、气体分子的自由度405

二、能量按自由度均分定理406

三、理想气体的内能407

四、理想气体的比热408

7.6分子的碰撞和平均自由程412

一、碰撞和碰撞截面412

二、平均自由程和碰撞频率416

7.7气体的输运过程——粘性、扩散、热传导420

一、粘性421

二、扩散425

三、热传导427

四、输运系数与压强的关系428

7.8实际气体429

一、实际气体的等温线429

二、范德瓦耳斯方程432

附录439

思考题444

习题444

第八章热力学449

8.1热力学第一定律449

一、内能449

二、热力学第一定律449

三、准静态过程450

8.2热力学第一定律对理想气体的应用452

一、理想气体的等容过程和定容摩尔热452

二、理想气体的等压过程和定压摩尔热455

三、理想气体的等温过程461

8.3循环过程 卡诺循环461

一、循环过程和热机的效率461

二、卡诺循环463

8.4 可逆过程和不可逆过程465

8.5热力学第二定律 熵467

一、热力学第二定律的表述467

二、卡诺定理469

三、熵471

四、热力学第二定律的统计意义474

思考题477

习题478

附录Ⅰ矢量分析（一）483

Ⅰ.1 矢量定义483

Ⅰ.2 矢量的合成和分解484

Ⅰ.3 矢量的标积487

Ⅰ.4 矢量的矢积490

Ⅰ.5 矢量的微分492

Ⅰ.6 矢量的极坐标分量式494

Ⅰ.7 标量场和矢量场 梯度498

Ⅰ.8 矢量的曲面积分 散度501

Ⅰ.9 矢量的线积分 旋度502

附录Ⅱ国际单位制506

Ⅱ.1 国际制（SI）基本单位506

Ⅱ.2 力学的国际制（SI）单位507

Ⅱ.3 热学国际制（SI）单位508

Ⅱ.4 物理化学与分子物理学国际制（SI）单位509

Ⅱ.5 国际制（SI）词冠510

附录Ⅲ常用物理常数511