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前言1

1引言1

1-1科学与创造2

1-2物理学与其它学科的关系4

1-3模型、理论和定律5

1-4测量和误差6

1-5单位、标准和国际单位制7

1-6单位换算10

1-7量级：快速估算12

1-8物理中的数学14

小结15

问答题15

习题15

综合题17

2运动的描述：一维运动学19

2-1参照系和位移20

2-2平均速度22

2-3瞬时速度23

2-4加速度24

2-5恒定加速运动26

2-6求解习题29

解题步骤29

2-7自由落体运动32

2-8直线运动的作图分析39

小结42

问答题43

习题44

综合题50

3二维运动学；矢量53

3-1矢量和标量53

3-2矢量相加—作图法54

3-3矢量相减，矢量与标量相乘57

3-4矢量的分量合成57

解题步骤：矢量合成62

3-5抛体运动64

3-6抛体运动的习题求解66

解题步骤：抛体运动67

3-7抛体运动与抛物线72

3-8相对速度73

小结77

问答题77

习题78

综合题86

4运动和力：动力学89

4-1力89

4-2牛顿第一运动定律90

4-3质量92

4-4牛顿第二运动定律92

4-5牛顿第三运动定律95

4-6重量—引力；法向力99

4-7利用牛顿定律解题：力矢量和隔离图101

解题步骤；牛顿定律；隔离图104

4-8摩擦的应用，斜面110

4-9解题的一般步骤116

解题步骤：通用117

小结117

问答题118

习题119

综合题128

5圆周运动；引力131

5-1匀速圆周运动131

5-2匀速圆周运动动力学134

5-3汽车转弯问题138

5-4变速圆周运动141

5-5离心力142

5-6牛顿万有引力定律144

5-7近地引力；地球物理应用148

5-8卫星与“失重”149

5-9开普勒定律和牛顿合成153

5-10自然界中的力158

解题步骤：匀速圆周运动和引力158

小结158

问答题159

习题160

综合题166

6功和能169

6-1恒力作功169

解题步骤：功174

6-2变力作功174

6-3动能和功能原理175

6-4势能178

6-5保守力和非保守力183

6-6机械能和机械能守恒原理184

6-7利用机械能守恒原理解题185

6-8其它形式的能：能量转换和能量守恒定律192

6-9耗散力能量守恒：解题194

解题步骤：能量守恒195

6-10功率195

小结198

问答题198

习题201

综合题207

7线动量210

7-1动量及动量与力的关系210

7-2动量守恒212

7-3碰撞和冲量215

7-4碰撞中的能量和动量守恒218

7-5一维弹性碰撞—用能量和动量守恒解题219

7-6非弹性碰撞221

7-7二维和三维碰撞223

解题步骤：动量守恒和碰撞225

7-8质心（CM）225

7-9人体的质心228

7-10质心和平动230

小结232

问答题232

习题233

综合题240

8转动243

8-1角量243

8-2匀加速转动的运动学方程249

8-3滚动250

8-4力矩252

8-5转动动力学：力矩和转动惯量256

8-6转动动力学的解题方法257

解题步骤：转动259

8-7转动动能262

8-8角动量及其守恒265

8-9角量的矢量本质267

小结269

问答题270

习题272

综合题279

9平衡体；弹性与断裂283

9-1静力学—研究力的平衡283

9-2平衡条件285

9-3解静力学习题288

解题步骤：静力学288

9-4肌肉和关节中的应用293

9-5稳定和平衡296

9-6弹力；应力和应变297

9-7断裂302

9-8空间的跨越：拱形和圆顶屋304

小结309

问答题309

习题312

综合题321

10流体326

10-1密度和比重326

10-2流体的压强328

10-3大气压和计示压330

10-4帕斯卡原理331

10-5压强的测量：标准度量和压强计332

10-6浮力的阿基米德原理334

10-7流体的运动；流速和连续性方程340

10-8伯努利方程343

10-9伯努利原理的应用：从托里切里原理到帆船、机翼和暂时缺血性疾病（TIA）345

10-10粘性348

10-11管中的流动：泊肃叶方程，血液流动349

10-12表面张力和毛细管作用350

10-13泵；心脏和血压354

小结356

问答题356

习题359

综合题363

11振动和波366

11-1简谐振动366

11-2简谐振动的能量369

11-3简谐振动的周期和正弦本质372

11-4单摆377

11-5阻尼谐振380

11-6受迫振动；共振381

11-7波动382

11-8波的类型：横波和纵波385

11-9波对能量的传播387

11-10与振幅和频率有关的强度389

11-11波的反射和干涉390

11-12驻波；共振393

11-13折射和衍射396

小结399

问答题400

习题401

综合题406

12声音408

12-1声音的特征408

12-2声音的强度：分贝411

12-3幅度与强度的关系414

12-4耳朵及其响应；响度414

12-5声源：振动弦和空气柱416

12-6音色和噪声422

12-7声音的干涉；拍424

12-8多普勒效应426

12-9冲击波和爆音431

12-10应用；超声和医学成像432

小结436

问答题436

习题438

综合题443

13温度和分子运动论446

13-1物质的原子理论446

13-2温度和温度计448

13-3热平衡和热力学第零定律452

13-4热膨胀452

13-5低于4℃水的反常性质455

13-6热应力456

13-7气体定律和绝对温度457

13-8理想气体定律459

13-9用理想气体定律解题460

13-10分子形式的理想气体定律：阿伏伽德罗常数462

13-11分子运动论和温度的分子解释463

13-12分子速率的分布466

13-13真实气体和相变467

13-14蒸汽压和温度470

13-15扩散473

小结475

问答题476

习题477

综合题481

14热483

14-1作为能量转移的热483

14-2温度、热和内能三者的关系485

14-3理想气体的内能485

14-4比热486

14-5热量计—解题方法488

14-6潜热490

解题步骤：静力学493

14-7热传递：传导493

14-8热传递：对流497

14-9热传递：辐射498

小结502

问答题503

习题504

综合题508

15热力学定律510

15-1热力学第一定律510

15-2热力学第一定律在简单系统中的应用511

15-3人体新陈代谢和热力学第一定律516

15-4热力学第二定律—导论517

15-5热机518

15-6制冷机、空调和热泵522

15-7熵和热力学第二定律525

15-8从有序到无序527

15-9不可用能量：热寂527

15-10进化和生长；“时间之矢”528

15-11熵和第二定律的统计解释528

15-11能源：热污染530

解题步骤：热力学536

小结537

问答题537

习题538

综合题542

附表544