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第1章 质点力学1

1.1 质点运动学2

1.1.1 位置矢量与位移2

1.1.2 速度6

1.1.3 加速度9

1.1.4 相对运动13

1.1.5 匀加速运动14

1.1.6 圆周运动18

1.1.7 一般平面曲线运动的加速度24

1.2 牛顿运动定律及其应用24

1.2.1 牛顿运动定律25

1.2.2 自然界中的相互作用29

1.2.3 牛顿运动定律的应用36

1.2.4 力学相对性原理39

1.2.5 非惯性系与惯性力41

1.3 动量46

1.3.1 质点的动量定理46

1.3.2 质点系的动量定理49

1.3.3 动量守恒定律51

1.3.4 质心56

1.4 角动量61

1.4.1 质点的角动量61

1.4.2 力矩63

1.4.3 角动量定理65

1.4.4 角动量守恒定律69

1.5 功和能70

1.5.1 功70

1.5.2 动能 动能定理74

1.5.3 保守力和势能78

1.5.4 机械能守恒85

本章提要89

思考题94

习题95

第2章 刚体力学101

2.1 刚体的定轴转动102

2.1.1 平动和转动102

2.1.2 角速度和角加速度103

2.1.3 转动惯量106

2.1.4 定轴转动刚体的角动量112

2.2 刚体定轴转动定律及其应用113

2.2.1 刚体定轴转动定律113

2.2.2 刚体定轴转动定律的应用116

2.3 转动中的角动量118

2.3.1 角动量定理118

2.3.2 角动量守恒定律120

2.3.3 回转仪122

2.4 刚体定轴转动的功和能126

2.4.1 力矩的功126

2.4.2 定轴转动刚体的机械能127

2.4.3 定轴转动刚体的动能定理128

本章提要129

思考题132

习题133

第3章 连续体力学137

3.1 固体的弹性137

3.1.1 应力和应变——胡克定律138

3.1.2 胡克定律以外143

3.2 流体静力学145

3.2.1 压强——帕斯卡原理146

3.2.2 浮力——阿基米德原理150

3.2.3 表面张力153

3.3 流体的流动157

3.3.1 关于理想流体的几个基本概念158

3.3.2 伯努利方程161

3.3.3 黏性流体165

3.3.4 湍流169

本章提要170

思考题172

习题173

第4章 气体动理论176

4.1 热力学系统和状态 温度 理想气体物态方程177

4.1.1 热力学系统177

4.1.2 热力学状态179

4.1.3 温度 热力学第零定律180

4.1.4 温标181

4.1.5 理想气体物态方程182

4.2 理想气体宏观状态参量的微观本质184

4.2.1 气体体积的微观解释184

4.2.2 理想气体的微观模型186

4.2.3 气体压强的微观解释187

4.2.4 温度的微观解释189

4.2.5 方均根速率191

4.3 能量均分定理和理想气体内能192

4.3.1 自由度193

4.3.2 分子的自由度194

4.3.3 能量均分定理195

4.3.4 理想气体内能196

4.4 麦克斯韦速率分布律198

4.4.1 分子速率分布198

4.4.2 麦克斯韦速率分布律200

4.4.3 三个特征速率201

4.4.4 麦克斯韦速率分布律的实验验证204

4.4.5 麦克斯韦速率分布律应用实例205

4.5 玻耳兹曼分布律206

4.5.1 麦克斯韦速度分布律206

4.5.2 气体分子在力场中的空间分布208

4.5.3 玻耳兹曼分布律209

4.5.4 玻耳兹曼分布律应用实例210

4.6 实际气体物态方程211

4.7 理想气体分子的平均自由程214

本章提要217

思考题218

习题220

第5章 热力学基础223

5.1 热力学第一定律223

5.1.1 准静态过程223

5.1.2 改变系统状态的两种方式：做功和传热225

5.1.3 热力学第一定律226

5.2 体积功和热量的确定229

5.2.1 体积功229

5.2.2 热量和热容230

5.2.3 摩尔定容热容和摩尔定压热容231

5.2.4 热容的深入讨论233

5.3 等值过程234

5.4 绝热过程237

5.4.1 准静态绝热过程237

5.4.2 气体绝热自由膨胀过程240

5.5 热机 循环过程241

5.5.1 热机的循环工作242

5.5.2 热机效率244

5.5.3 卡诺循环245

5.5.4 制冷循环249

5.6 热力学第二定律251

5.6.1 自然过程的方向性251

5.6.2 可逆过程与不可逆过程253

5.6.3 热力学第二定律的表述254

5.6.4 热力学第二定律各种表述的等价性255

5.7 热力学第二定律的统计意义玻耳兹曼熵257

5.7.1 热力学第二定律的微观意义257

5.7.2 热力学第二定律的统计意义259

5.7.3 热力学概率 玻耳兹曼熵261

5.8 可逆过程的条件 克劳修斯熵263

5.8.1 可逆过程的条件264

5.8.2 卡诺定理267

5.8.3 克劳修斯熵268

5.8.4 玻耳兹曼熵和克劳修斯熵的关系272

5.9 熵增原理273

5.9.1 熵增原理273

5.9.2 能量退降与能源危机276

5.9.3 热力学第二定律的探讨277

本章提要279

思考题281

习题283

附录287

常用物理常量表287

常用数值表288

习题答案288

索引289

参考文献289