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《力学》是教育部“面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”的研究成果。以《力学》（第一版）为基础的教学改革项目《新概念力学《1977年获国家级教学成果奖一等奖，1998年获国家教育委员会科学技术进步奖一等奖。《力学》在结构上有较大的变化，在内容上也有较大的更新。《力学》在用现代观点审视教学内容、向当代前沿开设窗口和接口、培养物理直觉能力等方面作了一些改革。《力学》共分质点运动学，动量守恒、质点动力学，机械能守恒，角动量守恒对体力学，连续体力学，振动和波，万有引力，相对论等八章和三个数学附录。《力学》可作为高等学校物理类专业的教材或参考书，特别适合物理学基础人材培养基地选用。对于其他理工科专业，《力学》也是教师备课时很好的参考书和优秀学生的辅助读物。

绪论

1.什么是物理学?

2.物理学与技术

3.物理学的方法和科学态度

4.怎样学习物理学?

第一章 质点运动学

§1.引言

1.1 力学的研究对象

1.2 质点

1.3 参考系和坐标系

§2.时间和空间的计量

2.1 时间的计量

2.2 长度的计量

§3.物质世界的层次和数量级

3.1 数量级的概念

3.2 空间尺度

3.3 时标

§4.直线运动

4.1 亚里士多德和伽利略的运动观

4.2 平均速度和瞬时速度

4.3 平均加速度和瞬时加速度

§5.曲线运动

5.1 位移、速度和加速度的矢量表示

5.2 抛体运动

5.3 匀速圆周运动

5.4 在给定轨道上的运动

§6.相对运动

本章 提要

思考题

习题

第二章 动量守恒质点动力学

§1.惯性

1.1 惯性定律

1.2 惯性系

§2.质量动量力冲量

2.1 历史性的评述

2.2 空间对称性

2.3 质量

2.4 动量动量守恒定律

2.5 力和力的叠加原理质点组动量守恒的条件

2.6 牛顿定律冲量动量定理

§3.牛顿三定律及其应用

3.1 牛顿三定律的表述

3.2 自然界中常见的力

3.3 应用举例

§4.伽利略相对性原理和非惯性系

4.1 伽利略相对性原理

4.2 伽利略坐标变换

4.3 惯性力

4.4 科里奥利力

4.5 牛顿绝对时空观的困难和惯性的起源

本章 提要

思考题

习题

第三章 机械能守恒

§1.功和能

1.1 历史性的评述

1.2 重力势能

1.3 弹性势能

1.4 动能

1.5 功和功率

§2.机械能守恒定律

2.1 保守力和非保守力

2.2 能量的各种形式

2.3 机械能守恒定律

2.4 保守系与时间反演不变性

§3.一维势能曲线的运用

3.1 一维势能曲线告诉我们什么?

3.2 应用举例

3.3 离心势能

3.4 相图

§4.质心系与两体碰撞

4.1 动量中心系和质心

4.2 质心运动定理

4.3 克尼希定理资用能

4.4 两体碰撞

4.5 瞄准距离与散射截面

§5.单位制和量纲

5.1 单位制基本单位和导出单位

5.2 量纲

5.3 量纲分析

5.4 几何相似性与标度律

本章 提要

思考题

习题

第四章 角动量守恒刚体力学

§1.角动量守恒

1.1 角动量

1.2 力矩质点组的角动量定理和角动量守恒定律

1.3 质心系的角动量定理

§2.对称性因果关系守恒律

2.1 什么是对称性?

2.2 因果关系和对称性原理

2.3 守恒律与对称性

§3.刚体运动学

3.1 什么是刚体?

3.2 平动和转动

3.3 角速度

§4.刚体定轴转动

4.1 角动量与角速度的关系

4.2 转动惯量

4.3 转动惯量的平行轴定理和正交轴定理

4.4 绕定轴转动的动力学

4.5 冲量矩

4.6 刚体的功和能

4.7 复摆

§5.刚体的平面平行运动

5.1 刚体一般运动的动力学

5.2 平面平行运动

5.3 瞬时转动中心

5.4 平面平行运动的动能

§6.刚体的平衡

6.1 刚体的平衡方程

6.2 天平的灵敏度

§7.回转运动

7.1 不受外力矩的回转运动

7.2 回转效应

7.3 岁差

7.4 章 动

本章 提要

思考题一

习题

第五章 连续体力学

§1.固体的弹性

1.1 应力和应变

1.2 直杆的拉伸或压缩

1.3 梁的弯曲

1.4 柱的扭转

1.5 相似性原理

§2.流体静力学

2.1 静止流体内部的应力

2.2 静止流体中压强的分布

2.3 帕斯卡原理

2.4 阿基米德原理

2.5 表面张力

2.6 毛细现象

§3.流体的流动

3.1 理想流体的概念

3.2 流线和流管

3.3 定常流动和不定常流动

3.4 流量

第六章 振动和波

第七章 万有引力

第八章 相对论

附录A微积分初步

附录B矢量

附录C复数的运算

习题答案

思考题选答

索引

赵凯华，北京大学物理系教授，曾任北京大学物理系主任，国家教委高等学校理科物理学与天文学教学指导委员会委员、基础物理教学指导组组长，中国物理学会副理事长、教学委员会主任。科研方向为等离子体理论和非线性物理。主要著作有《电磁学》(与陈熙谋合编，高等教育出版社出版，1987年获全国第一届优秀教材优秀奖)，《光学》(与钟锡华合编，北京大学出版社出版，1987年获全国第一届优秀教材优秀奖)，《定性与半定量物理学》(高等教育出版社出版，1995年获国家教委第三届优秀教材一等奖)，等。他负责的“电磁学”被评为2003年度“国家精品课程”。

罗蔚茵，中山大学物理系教授，曾任中山大学物理系副主任、中山大学高等继续教育学院院长，国家教委高等学校理科物理学与天文学教学指导委员会委员、基础物理教学指导组成员，中国物理学会教学委员会副主任。主要著作有《力学简明教程》(中山大学出版社出版，1992年获国家教委第二届优秀教材二等奖)，《热学基础》(与许煜寰合编，中山大学出版社出版)，等。

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物理学知识更新也比较快，几年不接触，文献里的名词就看不懂了。但是基础科学里基本概念的更新，节奏要缓慢得多，不过其影响也深远得多。本书在知识更新和概念更新两个方面更侧重于概念更新。

普通物理的力学以经典概念为主，仍是学习物理学的重要基础。不过要用现代观点审视各经典物理概念的提法是否需要修正，各经典物理定律的相对位置是否发生了变化。

从现代物理高度看，在描述物质运动和相互作用时，动量、能量的概念比力的概念要基本得多，所以一改从牛顿三大定律展开的传统，而是从动量、能量、角动量三个守恒展开。

从近代物理观点看，参考系不仅仅是确定运动物体速度、加速度的描述工具。寻找不同参考系内物理量、物理规律之间的变换关系（相对性原理），以及其中的不变量（对称性）。可以超越认识的局限性。我们从时空对称性阐明三个守恒定律的物理渊源，以强调对称性在物理学中的基本地位，使学生体会到，为什么三个守恒定律可以从宏观领域长驱直入到微观领域。

时间表征物质运动的持续性，时间的计量主要是一个计数过程。

在太阳系各种运动中，能准确观察而足以用作时钟的有：地球自转和公转，月球绕地球公转，木星和金星绕太阳公转，木星和四个卫星绕木星的公转等。根据上述九种运动所作的时钟中有八种是一致的，不一致的只是根据地球自转所作的时钟。

利用某些分子或原子的固有震动频率作为时间的计量基准。近年来已经制成了大量的原子钟，它们的精度已经到达10^-9，10^-10以上。1967年国际计量大会决定采用铯原子钟作为时间计量基准。定义了一秒的长度。……这方面原子氢激射器比铯原子钟稳定100倍，在数小时内其频率变化不超过10^-15。

不少科学家建议按射电脉冲星辐射来校正时间基准。已知数百颗脉冲星，科学家建议把其中周期最稳定的三颗作为“时间标准存储器”。……目前，时间是测量得最准的一个基本量。

空间反映物质运动的广延性。

书籍介绍

《力学》是教育部“面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”的研究成果。以《力学》（第一版）为基础的教学改革项目《新概念力学《1977年获国家级教学成果奖一等奖，1998年获国家教育委员会科学技术进步奖一等奖。《力学》在结构上有较大的变化，在内容上也有较大的更新。《力学》在用现代观点审视教学内容、向当代前沿开设窗口和接口、培养物理直觉能力等方面作了一些改革。《力学》共分质点运动学，动量守恒、质点动力学，机械能守恒，角动量守恒对体力学，连续体力学，振动和波，万有引力，相对论等八章和三个数学附录。《力学》可作为高等学校物理类专业的教材或参考书，特别适合物理学基础人材培养基地选用。对于其他理工科专业，《力学》也是教师备课时很好的参考书和优秀学生的辅助读物。