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序言1

第一章质点运动学1

第一部分基本内容1

（一）参考系和坐标系1

目录1

（二）质点2

（三）位移和路程2

（四）直线运动3

（五）曲线运动6

（六）相对运动17

（七）注意点18

（一）飞箭不动论与即时速率20

第二部分问题讨论20

（二）位移和路程24

（三）矢量是有方向的量30

（四）关于坐标系的选择32

（五）关于参考系的选择39

（六）不要忘了另一投影42

（七）怎样选择突破口45

第三部分参考资料55

（一）空间是平直的还是弯曲的55

（二）数学近似方法63

（三）行星运动：托勒密与哥白尼之争66

（一）牛顿运动定律71

第二章质点运动定律71

第一部分基本内容71

（二）常见的力75

（三）质点动力学的解题方法——隔离物体81

（四）非惯性参考系统和惯性力82

第二部分问题讨论85

（一）怎样认识牛顿运动定律85

（二）矢量投影不可半途而废89

（三）车辆转弯的向心力从何而来94

（四）人在奔跑中受力分析97

（五）滚动刚体所受摩擦力99

（六）为什么会掉下来101

（七）柯里奥利加速度的物理意义103

（八）落体偏东的初等解说109

（九）傅科摆的初等解说113

（十）惯性力是真实的还是虚假的119

第三部分参考资料122

（一）牛顿关于运动和运动定律的叙述122

（二）加速度计125

（三）无线电波对电离层中电子的作用126

（四）宇宙航行员的拔河比赛127

（五）在弯曲跑道上赛跑129

（六）跳伞131

（七）封·欧特伏斯（vonE？tv？s）实验133

（八）伽利略小传134

（九）牛顿小传139

第三章动量和动量矩145

第一部分基本内容145

（一）动量定理145

（二）质点组的动量定理147

（三）二体问题148

（四）动量矩定理150

（五）质点组的动量矩定理153

第二部分问题讨论156

（一）不用牛顿第三定律导出动量守恒原理156

（二）应用动量定理应选取什么参考系统159

（三）动量守恒与动量矩守恒164

（四）变质量问题167

第三部分参考资料172

（一）玻拉（Bola）172

（二）地球、月球和太阳——三体问题173

（三）如何避免踝骨折断175

（四）太阳系的角动量177

第四章功与能181

第一部分基本内容181

（一）功181

（二）功率183

（三）动能·动能定理183

（四）质点组的动能和动能定理185

（五）势能187

（六）功能原理189

（七）质点组的功能原理190

（八）碰撞（正碰）191

第二部分问题讨论194

（一）力的作用点的转移194

（二）关于摩擦力的功的佯谬197

（三）汽车牵引力的功202

（四）不同惯性系中的功和能204

（五）轮船上能举行球赛吗209

（六）不要忘了质点组内力的功·荡秋千214

（七）“复杂系统”中的动能定理218

（八）斜碰·有约束的碰撞220

（九）物体系的势能224

第三部分参考资料229

（一）“功”的来历229

（二）银河系的形状232

（三）引力自具能234

第五章刚体力学239

第一部分基本内容239

（一）刚体的平衡240

（二）刚体的平动241

（三）刚体的定轴转动242

（四）刚体的平面平行运动248

（五）陀螺的运动255

第二部分问题讨论260

（一）刚体的转动角应怎样计算260

（二）刚体作纯滚动的运动学条件263

（三）对于即时轴的动量矩定理266

（四）滚动刚体所受摩擦力（续）270

（五）刚体作纯滚动时摩擦力作功吗274

（六）奇怪的线轴278

（七）从能量关系来看麦克斯韦滚摆的运动281

（八）赛车的设计284

（九）惯性离心力一般不通过质心286

（十）定轴转动和定点转动289

第三部分参考资料298

（一）不用积分计算转动惯量298

（二）岁差302

（三）飞去来器304

（四）翻身陀螺（之一）309

（五）翻身陀螺（之二）311

（六）有限的转动和无限小的转动315

第六章弹性319

第一部分基本内容319

（一）张变（长变）319

（二）切变321

（一）自行车架为什么用空心管322

第二部分问题讨论322

（二）高到不能再高的柱子323

（三）人比跳蚤更善于跳跃326

（四）几何的比例不能代替力学的比例327

第七章振动331

第一部分基本内容331

（一）简谐振动331

（二）阻尼振动338

（三）受迫振动340

（四）振动的合成345

第二部分问题讨论346

（一）周相346

（二）竖直悬挂的弹簧振子的平衡位置348

（三）由初始条决定简谐振动的振幅和初周相351

（四）弹簧枪的子弹能打多高354

（五）竖直弹簧振子的弹性势能的两种表达式357

（六）由静位移求弹簧振子的振动频率359

（七）应用能量方程确定系统振动周期361

（八）在干摩擦作用下的阻尼振动367

（九）为什么傅科摆的摆绳要长，摆球要大而重372

（十）防震台374

（十一）物理学中的试探解法376

（十二）关于利萨如图形的常见疏忽381

第三部分参考资料385

（一）能量和稳定性——玩具跷板385

（二）玩具跷板的微振动386

（三）滑动摩擦和谐振子388

第八章波动393

第一部分基本内容393

（一）机械波在弹性介质中的产生和传播393

（二）平面简谐波的解析表达式395

（三）波的能量·能流密度398

（四）波的叠加原理·干涉398

（五）驻波400

（六）多普勒效应401

第二部分问题讨论404

（一）平面简谐波表达式的物理意义404

（二）波峰、波谷和疏密相问406

（三）波的传播方向和质点速度方向407

（四）波动偏微分方程410

（五）为什么有反射波413

（六）波的能量和能流422

（七）机械波多普勒效应的一个问题427

第三部分参考资料430

横波在绳上之传播速度430

第九章流体力学433

第一部分基本内容433

（一）流体的压强433

（二）理想流体的稳恒流动434

（三）粘滞流体440

（一）流体静力学佯谬443

第二部分问题讨论443

（二）为什么有时楼下一放水楼上就无水446

（三）河道为什么总是弯弯曲曲的448

（四）压强与动反作用力450

（五）非惯性系中的流体453

（六）旋球457

第三部分参考资料462

液体内压强和分子力462

第一部分基本内容469

（一）狭义相对论基本假设469

第十章狭义相对论简介469

（二）相对论运动学472

（三）相对论动力学480

第二部分问题讨论484

（一）运动尺子缩短和时间膨胀是真实的效应还是表面现象484

（二）关于车棚的争论488

（三）时间的先后顺序在一定限度内也是相对的490

（四）山中方一日，世上已千年491

（五）“运动尺子缩短”与“时间膨胀”紧密相关496

（六）速度相加的物理图象497

（七）光波的多普勒效应500

（八）在相对论中一切都是相对的吗502

第三部分参考资料505