力学与理论力学（上册第二版）/“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材

作者: 杨维纮著

出版社: 科学出版社

出版时间: 2014-07

版次: 1

ISBN: 9787030412263

定价: 39.00

装帧: 平装

开本: 16开

纸张: 胶版纸

页数: 340页

字数: 428千字

正文语种: 简体中文

丛书: “十二五”普通高等教育本科国家级规划教材

分类: 教材教辅考试>教材>大学教材>工程技术

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容简介《力学与理论力学．上册》是《力学与理论力学(上册)》，即普通物理力学部分，也是“中国科学技术大学国家基础科学人才培养基地物理学丛书”的第一本.《力学与理论力学．上册》是作者在给中国科学技术大学学生上课时所用讲稿的基础上，经过十几年的教学实践不断修改而成的.其特点是注重归纳法教学、物理直觉能力的培养和物理方法的阐述，这对在大学中初学物理的学生是有益和重要的.《力学与理论力学．上册》内容精练，物理概念准确清晰，着力用现代观点审视教学内容，并为当代前沿开设了一些窗口和接口目录
第二版丛书序
第一版丛书序
第二版前言
第一版前言
第
1章质点运动学1 1
.1引言1
1
.1.1力学的研究对象1

1
.1.2时间、空间和牛顿力学的绝对量1

1
.1.3宇宙的层次和数量级3
1
.2质点和参考系5
1
.2.1质点和参考系5

1
.2.2轨迹和运动学方程6
1
.3速度与加速度8
1
.3.1位移、路程与速度8

1
.3.2加速度9
1
.4直角坐标系中运动的描述10
1
.4.1直线运动1
2
1
.4.2曲线运动1
3 1
.5自然坐标系中运动的描述15
1.5.1切向加速度和法向加速度16 1.5.2自然坐标系20 1.5.3圆周运动20 *1.6平面极坐标系中的运动描述21 1.6.1平面极坐标系21 1.6.2位矢、速度和加速度的极坐标表示23 第2章质点动力学25 2
.1牛顿运动定律25
2
.1.1牛顿第一定律(惯性定律)2
5
2
.1.2牛顿第二定律2
8
2
.1.3牛顿第三定律(作用与反作用定律)3
2 ----Page12-----------------------

2
.2常见的力33 2
.3动力学问题的求解37 2
.4力学相对性原理和伽利略变换44
2
.4.1力学相对性原理4
4
2
.4.2时间和空间的绝对性4
4
2
.4.3伽利略变换4
5 第
3章非惯性参考系47 3
.1非惯性参考系、虚拟力47
3
.1.1相对运动4
7
3
.1.2平动参考系4
7
3
.1.3转动参考系5
2 3
.2例题60 *
3.3牛顿绝对时空概念的局限63 第4章动量定理65 4.1动量守恒定律与动量定理65
4
.1.1孤立体系与动量守恒定律6
5
4
.1.2冲量与质点的动量定理6
7
4
.1.3质点系动量定理6
8 4
.2质心运动定理70
4
.2.1质心运动定理7
0
4
.2.2质心坐标系7
2 4
.3变质量物体的运动74
4
.3.1变质量体系7
4
4
.3.2运动方程7
5 第
5章动能定理78 5
.1动能定理78
5
.1.1质点动能定理7
8
5
.1.2功和功率7
9
5
.1.3质点系动能定理8
0 5
.2势能82
5
.2.1有心力及其沿闭合路径做功8
2
5
.2.2保守力与非保守力、势能8
2
5
.2.3势能曲线8
5 5
.3机械能守恒定律86
5
.3.1质点系的功能原理和机械能守恒定律8
6

5
.3.2保守系与时间反演不变性8
7 5
.4质心系88
5
.4.1柯尼希定理8
8
5
.4.2质心系中的功能原理和机械能守恒定律8
9 5
.5两体问题91 5
.6碰撞96
5
.6.1正碰9
7
5
.6.2斜碰1
00
5
.6.3在质心参考系讨论1
01 第
6章角动量定理103 6
.1孤立体系的角动量守恒103
6
.1.1单质点孤立体系和掠面速度1
03
6
.1.2两个质点的孤立体系和角动量1
04 6
.2质点系角动量定理105
6
.2.1质点角动量定理1
05
6
.2.2质点系角动量定理1
06 6
.3质心系的角动量定理109
6
.3.1质心系的角动量定理1
09
6
.3.2体系的角动量与质心的角动量1
09 *
6.4对称性、因果关系与守恒律110
6
.4.1什么是对称性1
10
6
.4.2物理定律的对称性1
11
6
.4.3因果关系和对称性原理1
12
6
.4.4守恒律与对称性1
13 第
7章万有引力116 7
.1万有引力定律116
7
.1.1开普勒的行星运动三定律1
16
7
.1.2牛顿的理论1
17
7
.1.3引力的线性叠加性1
21 7
.2关于万有引力的讨论124
7
.2.1G的测定1
24
7
.2.2引力的几何性1
25
7
.2.3逃逸速度1
25 7
.3质点在有心力场中的运动126
7
.3.1研究有心力问题的基本方程1
27

7
.3.2有心力问题的定性处理，有效势能与轨道特征1
28
7
.3.3有心力问题的定量处理及轨道问题1
30 *
7.4牛顿宇宙学135
7
.4.1宇宙学原理1
35
7
.4.2奥伯斯佯谬和宇宙的膨胀1
36
7
.4.3哈勃定律、宇宙的年龄和大小1
37
7
.4.4宇宙膨胀动力学1
38 第
8章刚体力学141 8
.1刚体运动学142
8
.1.1刚体的性质1
42
8
.1.2刚体的几种特殊运动1
44
8
.1.3刚体的一般运动1
44 8
.2施于刚体的力系的简化147
8
.2.1作用在刚体上的力是滑移矢量1
48
8
.2.2几种特殊力系1
48 8
.3刚体的定轴转动150
8
.3.1角动量与角速度的关系1
50
8
.3.2转动定律1
50
8
.3.3转动惯量1
51
8
.3.4定轴转动刚体的角动量守恒1
54 8
.4刚体运动的基本方程与刚体的平衡155
8
.4.1刚体运动的基本方程1
55
8
.4.2刚体的平衡1
55 8
.5刚体的平面平行运动156
8
.5.1运动方程1
56
8
.5.2纯滚动的运动学判据1
57
8
.5.3瞬时转动中心1
57
8
.5.4刚体的动能定理1
59
8
.5.5刚体的重力势能1
59
8
.5.6解题注意事项1
60 8
.6刚体的定点运动162
8
.6.1没有外加力矩的定点运动1
62
8
.6.2陀螺的运动1
64 第
9章振动和波166 9
.1简谐振动166
9.1.1平衡与振动166
9.1.2恢复力与弹性力167 9.1.3简谐振动的描述169
9
.1.4谐振子的能量1
71
9
.1.5振动的合成与分解1
72 9
.2阻尼振动176
9
.2.1运动方程及其解1
76
9
.2.2欠阻尼振动1
77
9
.2.3临界阻尼与过阻尼1
79 9
.3受迫振动与共振179
9
.3.1运动方程及其解1
79
9
.3.2稳态解分析1
81
9
.3.3共振1
82 9
.4机械波185
9
.4.1机械波的产生和传波1
85
9
.4.2波的分类1
86
9
.4.3平面简谐波1
88
9
.4.4波动方程和波的传播速度1
90 9
.5波在空间中的传播192
9
.5.1惠更斯原理1
92
9
.5.2波的反射定律1
93
9
.5.3波的折射定律1
93
9
.5.4波的衍射1
94 9
.6波的叠加194
9
.6.1波的干涉1
94
9
.6.2驻波1
95
9
.6.3非相干波的叠加、波的群速度1
97 9
.7多普勒效应199
9
.7.1波源静止，观察者运动1
99
9
.7.2波源运动，观察者静止1
99
9
.7.3波源和观察者都运动2
00
9
.7.4马赫锥2
01 *
第10章流体力学202 1
0.1流体的基本性质202
1
0.1.1易流动性2
02
1
0.1.2黏性2
03
1
0.1.3压缩性2
03 1
0.2流体运动学204
1
0.2.1流体运动分类2
04
1
0.2.2描写流体运动的两种方法2
04
1
0.2.3流线与流管2
08 1
0.3流体静力学211
1
0.3.1应力张量2
11
1
0.3.2静止流体的平衡方程2
13
1
0.3.3重力场中静止流体内各点的压强2
14
1
0.3.4浮力、浮心和定倾中心2
14 1
0.4无黏性流体的动力学216
1
0.4.1连续性方程2
16
1
0.4.2运动方程2
17
1
0.4.3伯努利方程的应用2
19 1
0.5黏性流体的运动225
1
0.5.1黏滞定律2
25
1
0.5.2圆管内定常层流、泊肃叶公式2
26
1
0.5.3层流与湍流、雷诺数2
27
1
0.5.4黏滞流体中运动物体所受的阻力2
29 第
11章相对论234 1
1.1牛顿时空观的困难234
1
1.1.1光传播的射击理论的困难2
34
1
1.1.2“以太”理论及其困难2
36 1
1.2相对性原理240 1
1.3洛伦兹变换242 1
1.4相对论时空观245
1
1.4.1时间间隔的相对性2
45
1
1.4.2同时的相对性2
47
1
1.4.3长度的相对性2
47
1
1.4.4时序的相对性和因果关系2
49
1
1.4.5时空间隔的绝对性2
50
1
1.4.6速度变换2
51
1
1.4.7角度变换公式2
53
1
1.4.8加速度变换公式2
54

1
1.5狭义相对论力学257
1
1.5.1相对论动量和质量2
57
1
1.5.2相对论中的力2
59
1
1.5.3质能公式2
60
1
1.5.4静质量为零的粒子2
61 *
11.6狭义相对论中质量、动量和力的变换公式262
1
1.6.1质量的变换公式2
62
1
1.6.2动量和能量的变换公式2
63
1
1.6.3力的变换公式2
64 *
11.7广义相对论简介265
1
1.7.1等效原理、广义相对性原理与局部惯性系2
65
1
1.7.2光在引力场中的弯曲2
66
1
1.7.3引力时间延缓、引力红移2
67
1
1.7.4弯曲时空、水星的进动2
69 习题与答案
271 参考书目
313 中英人名对照
314 名词索引
316 教学进度和作业布置
321
内容简介:
容简介《力学与理论力学．上册》是《力学与理论力学(上册)》，即普通物理力学部分，也是“中国科学技术大学国家基础科学人才培养基地物理学丛书”的第一本.《力学与理论力学．上册》是作者在给中国科学技术大学学生上课时所用讲稿的基础上，经过十几年的教学实践不断修改而成的.其特点是注重归纳法教学、物理直觉能力的培养和物理方法的阐述，这对在大学中初学物理的学生是有益和重要的.《力学与理论力学．上册》内容精练，物理概念准确清晰，着力用现代观点审视教学内容，并为当代前沿开设了一些窗口和接口
作者简介:
目录:
目录
第二版丛书序
第一版丛书序
第二版前言
第一版前言
第
1章质点运动学1 1
.1引言1
1
.1.1力学的研究对象1

1
.1.2时间、空间和牛顿力学的绝对量1

1
.1.3宇宙的层次和数量级3
1
.2质点和参考系5
1
.2.1质点和参考系5

1
.2.2轨迹和运动学方程6
1
.3速度与加速度8
1
.3.1位移、路程与速度8

1
.3.2加速度9
1
.4直角坐标系中运动的描述10
1
.4.1直线运动1
2
1
.4.2曲线运动1
3 1
.5自然坐标系中运动的描述15
1.5.1切向加速度和法向加速度16 1.5.2自然坐标系20 1.5.3圆周运动20 *1.6平面极坐标系中的运动描述21 1.6.1平面极坐标系21 1.6.2位矢、速度和加速度的极坐标表示23 第2章质点动力学25 2
.1牛顿运动定律25
2
.1.1牛顿第一定律(惯性定律)2
5
2
.1.2牛顿第二定律2
8
2
.1.3牛顿第三定律(作用与反作用定律)3
2 ----Page12-----------------------

2
.2常见的力33 2
.3动力学问题的求解37 2
.4力学相对性原理和伽利略变换44
2
.4.1力学相对性原理4
4
2
.4.2时间和空间的绝对性4
4
2
.4.3伽利略变换4
5 第
3章非惯性参考系47 3
.1非惯性参考系、虚拟力47
3
.1.1相对运动4
7
3
.1.2平动参考系4
7
3
.1.3转动参考系5
2 3
.2例题60 *
3.3牛顿绝对时空概念的局限63 第4章动量定理65 4.1动量守恒定律与动量定理65
4
.1.1孤立体系与动量守恒定律6
5
4
.1.2冲量与质点的动量定理6
7
4
.1.3质点系动量定理6
8 4
.2质心运动定理70
4
.2.1质心运动定理7
0
4
.2.2质心坐标系7
2 4
.3变质量物体的运动74
4
.3.1变质量体系7
4
4
.3.2运动方程7
5 第
5章动能定理78 5
.1动能定理78
5
.1.1质点动能定理7
8
5
.1.2功和功率7
9
5
.1.3质点系动能定理8
0 5
.2势能82
5
.2.1有心力及其沿闭合路径做功8
2
5
.2.2保守力与非保守力、势能8
2
5
.2.3势能曲线8
5 5
.3机械能守恒定律86
5
.3.1质点系的功能原理和机械能守恒定律8
6

5
.3.2保守系与时间反演不变性8
7 5
.4质心系88
5
.4.1柯尼希定理8
8
5
.4.2质心系中的功能原理和机械能守恒定律8
9 5
.5两体问题91 5
.6碰撞96
5
.6.1正碰9
7
5
.6.2斜碰1
00
5
.6.3在质心参考系讨论1
01 第
6章角动量定理103 6
.1孤立体系的角动量守恒103
6
.1.1单质点孤立体系和掠面速度1
03
6
.1.2两个质点的孤立体系和角动量1
04 6
.2质点系角动量定理105
6
.2.1质点角动量定理1
05
6
.2.2质点系角动量定理1
06 6
.3质心系的角动量定理109
6
.3.1质心系的角动量定理1
09
6
.3.2体系的角动量与质心的角动量1
09 *
6.4对称性、因果关系与守恒律110
6
.4.1什么是对称性1
10
6
.4.2物理定律的对称性1
11
6
.4.3因果关系和对称性原理1
12
6
.4.4守恒律与对称性1
13 第
7章万有引力116 7
.1万有引力定律116
7
.1.1开普勒的行星运动三定律1
16
7
.1.2牛顿的理论1
17
7
.1.3引力的线性叠加性1
21 7
.2关于万有引力的讨论124
7
.2.1G的测定1
24
7
.2.2引力的几何性1
25
7
.2.3逃逸速度1
25 7
.3质点在有心力场中的运动126
7
.3.1研究有心力问题的基本方程1
27

7
.3.2有心力问题的定性处理，有效势能与轨道特征1
28
7
.3.3有心力问题的定量处理及轨道问题1
30 *
7.4牛顿宇宙学135
7
.4.1宇宙学原理1
35
7
.4.2奥伯斯佯谬和宇宙的膨胀1
36
7
.4.3哈勃定律、宇宙的年龄和大小1
37
7
.4.4宇宙膨胀动力学1
38 第
8章刚体力学141 8
.1刚体运动学142
8
.1.1刚体的性质1
42
8
.1.2刚体的几种特殊运动1
44
8
.1.3刚体的一般运动1
44 8
.2施于刚体的力系的简化147
8
.2.1作用在刚体上的力是滑移矢量1
48
8
.2.2几种特殊力系1
48 8
.3刚体的定轴转动150
8
.3.1角动量与角速度的关系1
50
8
.3.2转动定律1
50
8
.3.3转动惯量1
51
8
.3.4定轴转动刚体的角动量守恒1
54 8
.4刚体运动的基本方程与刚体的平衡155
8
.4.1刚体运动的基本方程1
55
8
.4.2刚体的平衡1
55 8
.5刚体的平面平行运动156
8
.5.1运动方程1
56
8
.5.2纯滚动的运动学判据1
57
8
.5.3瞬时转动中心1
57
8
.5.4刚体的动能定理1
59
8
.5.5刚体的重力势能1
59
8
.5.6解题注意事项1
60 8
.6刚体的定点运动162
8
.6.1没有外加力矩的定点运动1
62
8
.6.2陀螺的运动1
64 第
9章振动和波166 9
.1简谐振动166
9.1.1平衡与振动166
9.1.2恢复力与弹性力167 9.1.3简谐振动的描述169
9
.1.4谐振子的能量1
71
9
.1.5振动的合成与分解1
72 9
.2阻尼振动176
9
.2.1运动方程及其解1
76
9
.2.2欠阻尼振动1
77
9
.2.3临界阻尼与过阻尼1
79 9
.3受迫振动与共振179
9
.3.1运动方程及其解1
79
9
.3.2稳态解分析1
81
9
.3.3共振1
82 9
.4机械波185
9
.4.1机械波的产生和传波1
85
9
.4.2波的分类1
86
9
.4.3平面简谐波1
88
9
.4.4波动方程和波的传播速度1
90 9
.5波在空间中的传播192
9
.5.1惠更斯原理1
92
9
.5.2波的反射定律1
93
9
.5.3波的折射定律1
93
9
.5.4波的衍射1
94 9
.6波的叠加194
9
.6.1波的干涉1
94
9
.6.2驻波1
95
9
.6.3非相干波的叠加、波的群速度1
97 9
.7多普勒效应199
9
.7.1波源静止，观察者运动1
99
9
.7.2波源运动，观察者静止1
99
9
.7.3波源和观察者都运动2
00
9
.7.4马赫锥2
01 *
第10章流体力学202 1
0.1流体的基本性质202
1
0.1.1易流动性2
02
1
0.1.2黏性2
03
1
0.1.3压缩性2
03 1
0.2流体运动学204
1
0.2.1流体运动分类2
04
1
0.2.2描写流体运动的两种方法2
04
1
0.2.3流线与流管2
08 1
0.3流体静力学211
1
0.3.1应力张量2
11
1
0.3.2静止流体的平衡方程2
13
1
0.3.3重力场中静止流体内各点的压强2
14
1
0.3.4浮力、浮心和定倾中心2
14 1
0.4无黏性流体的动力学216
1
0.4.1连续性方程2
16
1
0.4.2运动方程2
17
1
0.4.3伯努利方程的应用2
19 1
0.5黏性流体的运动225
1
0.5.1黏滞定律2
25
1
0.5.2圆管内定常层流、泊肃叶公式2
26
1
0.5.3层流与湍流、雷诺数2
27
1
0.5.4黏滞流体中运动物体所受的阻力2
29 第
11章相对论234 1
1.1牛顿时空观的困难234
1
1.1.1光传播的射击理论的困难2
34
1
1.1.2“以太”理论及其困难2
36 1
1.2相对性原理240 1
1.3洛伦兹变换242 1
1.4相对论时空观245
1
1.4.1时间间隔的相对性2
45
1
1.4.2同时的相对性2
47
1
1.4.3长度的相对性2
47
1
1.4.4时序的相对性和因果关系2
49
1
1.4.5时空间隔的绝对性2
50
1
1.4.6速度变换2
51
1
1.4.7角度变换公式2
53
1
1.4.8加速度变换公式2
54

1
1.5狭义相对论力学257
1
1.5.1相对论动量和质量2
57
1
1.5.2相对论中的力2
59
1
1.5.3质能公式2
60
1
1.5.4静质量为零的粒子2
61 *
11.6狭义相对论中质量、动量和力的变换公式262
1
1.6.1质量的变换公式2
62
1
1.6.2动量和能量的变换公式2
63
1
1.6.3力的变换公式2
64 *
11.7广义相对论简介265
1
1.7.1等效原理、广义相对性原理与局部惯性系2
65
1
1.7.2光在引力场中的弯曲2
66
1
1.7.3引力时间延缓、引力红移2
67
1
1.7.4弯曲时空、水星的进动2
69 习题与答案
271 参考书目
313 中英人名对照
314 名词索引
316 教学进度和作业布置
321