目錄
前言
緒論001
0.1物理學與力學001
0.2單位制與量綱002
0.3估算006
0.4致學習者009
第1章質點運動學011
1.1位置矢量位移011
1.1.1位置矢量質點運動
方程011
1.1.2位移014
1.2速度015
1.2.1平均速度015
1.2.2瞬時速度015
1.3加速度018
1.3.1平均加速度018
1.3.2瞬時加速度018
1.4相對運動022
1.5典型運動023
1.5.1勻加速運動023
1.5.2圓周運動026
1.5.3一般平面曲線運動032
本章提要034
思考題037
習題037
第2章牛頓運動定律041
2.1牛頓運動定律概述041
2.1.1牛頓定律041
2.1.2牛頓第二定律042
2.1.3牛頓第三定律045
2.2自然界中的相互作用045
2.2.1自然界中的基本相互
作用045
2.2.2常見力048
2.3牛頓運動定律的應用053
2.4力學相對性原理056
2.5非慣性系與慣性力058
2.5.1直線加速參考系中的
慣性力058
2.5.2慣性離心力061
2.5.3科里奧利力062
本章提要067
思考題068
習題068
第3章動量與角動量073
3.1力的沖量073
3.1.1沖量073
3.1.2平均沖力074
3.2動量定理075
3.2.1質點的動量定理075
3.2.2質點系的動量
定理076
3.3動量守恒定律及應用078
3.3.1動量守恒定律078
3.3.2火箭飛行原理079
3.4質心084
3.4.1質心的位置矢量084
3.4.2質心的運動086
3.4.3質心系087
3.5角動量088
3.5.1質點的角動量088
3.5.2力矩090
3.5.3角動量定理092
3.5.4角動量守恒定律095
本章提要096
思考題098
習題098
第4章功和能102
4.1功102
4.1.1恒力的功102
4.1.2變力的功102
4.1.3合力的功104
4.1.4功率104
4.2動能動能定理106
4.2.1質點的動能定理106
4.2.2質點系的動能定理107
4.2.3一對力的功108
4.2.4柯尼希定理109
4.3保守力與勢能113
4.3.1保守力與非保
守力113
4.3.2勢能114
4.3.3由勢能求保守力116
4.4功能原理機械能守恒定律118
4.4.1質點系的功能
原理118
4.4.2質心系中的功能
原理119
4.4.3機械能守恒定律120
4.5碰撞122
4.5.1一維碰撞122
4.5.2二維與三維碰撞127
4.5.3質心系中的兩體
碰撞130
本章提要135
思考題137
習題137
第5章萬有引力141
5.1開普勒定律141
5.2萬有引力定律142
5.2.1萬有引力定律的
建立142
5.2.2引力常量G145
5.2.3引力質量與慣性
質量146
5.2.4地球自轉對重力的
影響148
5.3引力場149
5.3.1引力場的描述149
5.3.2引力場中的高斯定理
及其應用151
5.4引力勢能155
5.4.1引力勢能的表達式155
5.4.2宇宙速度156
5.5萬有引力定律對開普勒運動的
解釋159
5.5.1開普勒定律導出萬有
引力定律159
5.5.2萬有引力定律對開普勒
運動的解釋及推廣161
5.5.3有效勢能的應用164
5.6潮汐力和洛希極限169
5.6.1潮汐力169
5.6.2洛希極限173
本章提要175
思考題177
習題178
第6章剛體力學181
6.1剛體的運動與描述181
6.1.1平動與轉動181
6.1.2角速度與角加速度182
6.1.3剛體的轉動慣量186
6.1.4剛體定軸轉動的角
動量190
6.2剛體定軸轉動定律及其
應用191
6.2.1剛體定軸轉動定律191
6.2.2剛體定軸轉動定律的
應用194
6.3剛體定軸轉動的角動量定理
與角動量守恒定律196
6.3.1角動量定理196
6.3.2角動量守恒定律197
6.4剛體定軸轉動的功和能199
6.4.1力矩的功200
6.4.2剛體定軸轉動的
機械能200
6.4.3剛體定軸轉動動能
定理201
6.5剛體平面運動203
6.5.1剛體平面運動的運動
學描述203
6.5.2剛體平面運動動
力學209
6.6進動215
6.6.1回轉儀及其定
軸性215
6.6.2回轉儀的進動216
6.6.3地球的進動與歲差219
6.7剛體的平衡221
本章提要223
思考題227
習題228
第7章連續體力學233
7.1固體的彈性233
7.1.1應力和應變——胡克
定律234
7.1.2胡克定律以外240
7.2流體靜力學242
7.2.1壓強——帕斯卡
原理242
7.2.2浮力——阿基米德
原理246
7.2.3表面張力249
7.3流體的流動253
7.3.1關于理想流體的幾個
基本概念254
7.3.2伯努利方程256
7.3.3流體的黏性261
*7.3.4湍流265
本章提要266
思考題268
習題269
第8章機械振動272
8.1簡諧振動及其運動學特征272
8.1.1簡諧振動的運動學
描述273
8.1.2簡諧振動的特征量274
8.1.3簡諧振動的幾何描述
旋轉矢量276
8.1.4相位差277
8.2簡諧振動動力學方程與
實例279
8.2.1簡諧振動的受力
特點279
8.2.2簡諧振動實例279
8.3簡諧振動的能量284
8.3.1動能與勢能284
8.3.2機械能285
8.4阻尼振動287
8.4.1位移隨時間變化的
關系287
8.4.2品質因數290
8.5受迫振動與共振291
8.5.1受迫振動291
8.5.2共振294
8.5.3受迫振動的能量295
8.6簡諧振動的合成297
8.6.1同方向同頻率簡諧振動
的合成297
8.6.2同方向不同頻率簡諧
振動的合成301
8.6.3相互垂直的簡諧振動
的合成304
本章提要307
思考題310
習題311
第9章機械波315
9.1機械波的形成與描述315
9.1.1機械波的形成315
9.1.2橫波與縱波317
9.1.3波的幾何描述波面
與波線318
9.2波速319
9.2.1繩波的波速320
9.2.2氣體與液體中縱波的
波速321
9.2.3常用波速公式322
9.3波函數324
9.