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第一章　质点运动学3

1.1　参考系与坐标系3

1.1.1 质点3

1.1.2　参考系4

1.1.3　坐标系4

1.2　描述质点运动的物理量6

1.2.1 时间 时刻6

1.2.2　位置矢量　运动学方程6

1.2.3　位移 路程7

1.2.4　速率 速度8

1.2.5　加速度10

1.3　圆周运动15

1.3.1　圆周运动的角量描述15

1.3.2　角量与线量的关系16

1.4　相对运动18

1.4.1 相对运动中的速度关系18

1.4.2　相对运动中的加速度关系19

综合复习题121

第二章　质点动力学25

2.1　牛顿运动定律25

2.1.1　牛顿第一定律25

2.1.2　牛顿第二定律26

2.1.3　牛顿第三定律28

2.2　力学中常见的力28

2.2.1　万有引力 重力28

2.2.2　弹性力29

2.2.3　摩擦力30

2.3　牛顿运动定律应用实例32

2.4　伽利略相对性原理37

2.4.1　伽利略相对性37

2.4.2　伽利略变换37

2.4.3　惯性力38

2.4.4　牛顿运动定律的适用条件40

2.5　质心与质心运动定理41

2.5.1　质点系的内力和外力41

2.5.2　质心41

2.5.3　质心运动定理42

2.6　动量定理与动量守恒定律43

2.6.1　动量43

2.6.2　动量定理44

2.6.3　质点系动量定理46

2.6.4 动量守恒定律47

2.7　角动量定理与角动量守恒定律51

2.7.1　力矩51

2.7.2 角动量53

2.7.3　质点的角动量定理与角动量守恒定律55

2.7.4 质点系的角动量定理与角动量守恒定律58

2.8　功与动能定理60

2.8.1　功60

2.8.2　动能定理64

2.9 势能68

2.9.1　万有引力势能68

2.9.2　重力势能69

2.9.3 弹性势能70

2.9.4　保守力与非保守力70

2.9.5　势能及其意义71

2.10　质点系的功能原理与机械能守恒定律72

2.10.1　质点系的功能原理72

2.10.2　机械能守恒定律73

2.10.3　能量守恒定律75

2.11　碰撞76

2.11.1　碰撞现象76

2.11.2　完全弹性碰撞77

2.11.3　完全非弹性碰撞78

综合复习题278

第三章　刚体定轴转动85

3.1　刚体的转动85

3.1.1　刚体模型85

3.1.2　平动 转动86

3.1.3　描述刚体定轴转动的物理量87

3.2　转动惯量与定轴转动定律89

3.2.1　刚体的转动惯量89

3.2.2　刚体的转动定律93

3.3　定轴转动中的功能关系98

3.3.1　力矩的功98

3.3.2　定轴转动刚体的动能100

3.3.3　定轴转动的动能定理100

3.3.4 刚体的重力势能100

3.3.5 刚体的功能原理与机械能守恒定律101

3.4　刚体转动的角动量守恒定律103

3.4.1 刚体定轴转动的角动量守恒103

3.4.2 角动量守恒的应用104

综合复习题3108

第四章　机械振动与机械波113

4.1　简谐振动113

4.1.1　简谐振动的基本特征113

4.1.2　描述简谐振动的特征量115

4.1.3　简谐振动的速度和加速度117

4.1.4　简谐振动的旋转矢量图示法119

4.1.5　简谐振动的能量122

4.2　简谐振动的合成125

4.2.1　同方向同频率简谐振动的合成125

4.2.2 同方向不同频率简谐振动的合成与拍现象127

4.3　阻尼振动与受迫振动129

4.3.1 阻尼振动129

4.3.2 受迫振动129

4.3.3　共振130

4.4　平面简谐波131

4.4.1　波的产生与传播131

4.4.2　波速、波长以及波的周期和频率132

4.4.3 简谐波133

4.5　波的能量与能流密度139

4.5.1　波的能量139

4.5.2　能流密度140

4.6　惠更斯原理144

4.6.1　惠更斯原理144

4.6.2　波的衍射145

4.7　波的叠加原理145

4.7.1　波的叠加原理145

4.7.2　波的干涉146

4.7.3　驻波148

4.7.4　半波损失151

4.8　多普勒效应154

综合复习题4157

第五章　气体动理论163

5.1　热运动描述163

5.1.1　平衡态 准静态过程163

5.1.2　理想气体物态方程165

5.2　气体分子热运动167

5.2.1　分子热运动的基本概念167

5.2.2　气体分子热运动167

5.2.3　统计规律的特征169

5.3　麦克斯韦速率分布律172

5.3.1　麦克斯韦速率分布律172

5.3.2　分子速率的统计平均值173

5.4　理想气体的压强公式174

5.4.1　理想气体微观模型与统计假设174

5.4.2　理想气体压强公式176

5.5　温度的微观本质178

5.5.1　温度的本质和统计意义178

5.5.2　气体分子的方均根速率179

5.6　能量均分定理与理想气体的内能180

5.6.1　分子运动自由度180

5.6.2　能量均分定理181

5.6.3　理想气体的内能183

5.7　分子碰撞与平均自由程184

5.7.1　分子碰撞184

5.7.2　平均自由程184

综合复习题5186

第六章　热力学基础189

6.1 热力学第零定律与热力学第一定律189

6.1.1　热力学第零定律189

6.1.2　功 内能 热量190

6.1.3　热力学第一定律192

6.2　理想气体的热力学过程193

6.2.1　等体过程193

6.2.2　等压过程195

6.2.3　等温过程196

6.2.4　绝热过程197

6.3　卡诺循环200

6.3.1　循环过程200

6.3.2　卡诺循环201

6.4 热力学第二定律205

6.4.1　热力学第二定律的两种表述205

6.4.2　热力学第二定律的实质205

6.5　可逆过程与不可逆过程206

6.5.1　可逆过程与不可逆过程206

6.5.2　卡诺定理207

6.6　熵209

6.6.1 熵209

6.6.2 自由膨胀的不可逆性211

6.6.3　玻耳兹曼关系211

6.7　熵增加原理212

6.7.1　熵增加原理212

6.7.2 热力学第二定律的统计意义213

综合复习题6214

综合复习题参考答案217