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第1篇 力学3

第一章 质点运动学3

1-1 质点运动的描述3

一 位置和位移3

二 速度6

三 加速度7

1-2 切向加速度和法向加速度 自然坐标系12

一 圆周运动的切向加速度和法向加速度12

二 一般曲线运动中的切向加速度和法向加速度自然坐标系15

1-3 圆周运动的角量描述 平面极坐标系17

一 圆周运动的角量描述17

二 角量和线量的关系19

1-4 相对运动20

一 相对位置和相对位移21

二 相对速度和相对加速度22

内容提要24

习题26

一 牛顿运动定律29

第二章 牛顿运动定律29

2-1 牛顿运动定律29

二 理解牛顿运动定律应注意的几个问题31

2-2 物理量的单位和量纲33

一 SI单位33

二 量纲35

2-3 自然力与常见力36

一 基本自然力36

二 技术中常见的力39

2-4 牛顿运动定律的应用42

2-5 非惯性系中的力学问题50

内容提要52

习题53

第三章 动量和角动量57

3-1 质点的动量定理57

3-2 质点系的动量定理61

3-3 动量守恒定律63

一 动量守恒定律63

二 碰撞过程中的动量守恒现象64

三 动量守恒定律与牛顿运动定律65

3-4 角动量 质点的角动量定理68

一 质点的角动量68

二 质点的角动量定理70

3-5 角动量守恒定律72

3-6 质点系的角动量定理74

内容提要76

习题77

一 功 功的计算81

第四章 功与能81

4-1 功81

二 合力的功82

三 功率83

四 一对力的功84

4-2 动能定理85

一 质点的动能定理86

二 质点系的动能定理86

一 保守力和非保守力89

4-3 势能89

二 势能90

三 势能的计算 势能曲线91

四 由势函数求保守力93

4-4 机械能守恒定律95

一 质点系功能原理95

二 机械能守恒定律95

三 能量守恒定律96

内容提要99

习题101

第五章 刚体定轴转动105

5-1 刚体的平动和定轴转动105

一 刚体的平动105

二 刚体的定轴转动106

三 角速度矢量和角加速度矢量107

5-2 刚体定轴转动定律108

一 对定轴的力矩108

二 刚体对定轴的角动量109

三 转动惯量111

四 刚体定轴转动的转动定律114

5-3 转动定律的应用115

5-4 刚体定轴转动的角动量守恒定律118

5-5 刚体定轴转动中的功和能122

一 力矩的功122

二 转动动能123

三 定轴转动的动能定理123

五 刚体的功能原理和机械能守恒定律124

四 刚体的重力势能124

内容提要126

习题128

第2篇 热学135

第六章 气体动理论135

6-1 理想气体物态方程135

一 平衡态135

二 状态参量135

三 理想气体物态方程136

一 统计规律的基本特征137

6-2 理想气体的压强和温度137

二 理想气体的微观模型和统计性假设139

三 理想气体压强公式的推导140

四 理想气体的温度公式143

6-3 能量均分定理和理想气体的内能143

一 自由度144

二 能量均分定理144

三 理想气体的内能145

一 分子的速率分布147

6-4 分子的速率分布和能量分布147

二 统计平均速率149

三 麦克斯韦速率分布律152

四 玻耳兹曼能量分布律154

6-5 气体分子的碰撞156

一 分子碰撞的意义和基本模型156

二 平均碰撞频率和平均自由程156

6-6 输运过程的宏观规律及其微观解释158

一 粘滞现象159

三 扩散现象160

二 热传导现象160

内容提要161

习题163

第七章 热力学基础167

7-1 准静态过程167

7-2 热力学第一定律169

一 热力学第一定律169

二 准静态过程中的体积功170

三 热量与摩尔热容170

一 等值过程173

7-3 等值过程和绝热过程173

二 绝热过程176

7-4 循环181

一 循环181

二 热机的效率和致冷机的致冷系数182

三 卡诺循环183

7-5 热力学第二定律187

一 热力学第二定律187

二 开尔文表述与克劳修斯表述的等效性189

三 可逆过程和不可逆过程190

四 卡诺定理191

五 能量的退化191

7-6 热力学第二定律的统计意义192

一 自发热力学过程方向性的微观意义192

二 热力学第二定律的统计解释193

7-7 热力学理论的拓展及其应用195

一 麦克斯韦妖与信息195

三 熵增加原理195

二 熵与信息196

三 耗散结构198

内容提要201

习题203

附录210

常用物理量210

力学和热学的量和单位211

习题答案212