第一部分力学1.力学是研究物质机械运动的科学。力学研究的是物质的机械运动。质点运动学和质点动力学是力学的最基本的理论。经典力学的理论基础是牛顿的三个运动定律，由此而引入了力、力矩、动量、冲量、角动量、功和能等概念，得到了动量、角动量和机械能等的守恒定律。2.经典力学只适用于宏观物体作低速(与光速相比)运动的情形。经典力学只适用于物体作低速(与光速相比)运动的情形。当物体的速度接近于光速时，经典力学就失效了，此时需要用相对论力学来作研究。经典力学只是相对论力学在低速时的近似。经典力学也无法适用于研究微观粒子的运动，这时要用到量子力学。不过实验与理论都证明，源自经典力学的动量、角动量和能量等的守恒定律却仍然是适用的。由于经典力学所取得的辉煌成就，曾使人感到只要通过精确的物理定律，就能对物质运动的未来进行预测，这是一种机械决定论的观点，大量事实证明并非如此，对许多事例在决定性的经典力学以外，还得引入概率性的描述。3.力学研究的内容最基本的运动：自然界的一切物质都处于永恒运动之中，物质的运动形式是多种多样的，其中，机械运动是最简单又最基本的运动。经典力学的基础：力学就是研究物体机械运动的规律及应用的学科，而牛顿运动定律则是经典力学的基础。4.力学的三个问题。物体运动状态的描述：物体的运动状态用位矢、速度和加速度来描述，位矢、速度和加速度概念都具有相对性、瞬时性和矢量性等基本性质。物体运动过程的描述：物体运动过程用运动方程来描述，运动方程描述了物体运动过程中任意时刻的位矢、速度和加速度。物体运动的时空观：物体的运动都在时空中进行，不同的时空观有不同的力学理论，经典力学的时空观是绝对时空观，牛顿运动定律在伽利略坐标变换下具有不变性。第1章质点的运动1-1质点运动的基本概念1.物体的运动物体的机械运动：机械运动是一个物体相对于另一个物体的位置，或者，一个物体的某些部分相对于其他部分的位置，随着时间而变化的过程。物体的运动分为平动、转动和形变，物体相对于另一个物体的运动是平动，物体的某些部分相对于其他部分的运动有转动和形变。描述物体的运动，必须有时空、参照系、坐标系、质点、运动方程等概念。2.空间和时间空间和时间：空间反映物质的广延性，时间反映物理事件的顺序性和持续性。空间是一切不同位置的概括和抽象，时间是一切不同时刻的概括和抽象。空间概念起源于物体的体积，位置和运动区域，空间概念起源于物体运动的快慢比较。绝对时空观：绝对时空观认为空间和时间是客观存在的，是恒定不变的，它与物质的运动无关。经典力学的时空观是绝对时空观。相对时空观：相对时空观认为空间和时间是客观存在的，但它不是恒定不变的，它与物质的运动有关。相对论的时空观是相对时空观。时空是有限的：空间长度和时间间隔都有下限，它们分别是普朗克长度和普朗克时间，当小于普朗克时空间隔时，现有的时空概念就可能不再适用了。3.参照系运动是绝对的，静止是相对的。在自然界里，绝对静止的物体是找不到的，大到星系，小到原子、电子，无一不在运动，自然界中的一切物质都处在永恒运动之中。物质和运动是不可分的，运动是物质存在的形式、是物质的固有属性，物质的运动存大于人们意识之外，这便是运动本身的绝对性。参照系：运动是绝对的，描述运动是相对的。物体的运动是相对于某个参照物而言的，该参照物就是参照系。参照系是描述物体运动的参照系基准，要描述一个物体的机械运动，总得选择另一物体或几个彼此之间相对静止的物体作为参照物。参照系的选择：参照系的选择可以是任意的，所选参照系不同，同一物体的运动其描述也不同。匀速直线运动的车厢中自由下落的物体，车厢为参照系，物体是直线运动，地面为参照系，物体是抛物线运动。4.坐标系坐标系：坐标系是定量描述物体运动的参照基准，为了从数量上确定物体相对于参照系的位置，需要在参照系上选用一个固定的坐标系。坐标系是对参照系连接的整个时空进行定标。一个参照系上可以建立多种不同的坐标系。坐标系种类：坐标系种类有直角坐标系，球坐标系...
