第一章
物理科學
力
物體之間的相互作用稱為“力”。當物體受其他物體的作用之後，能使物體獲得加速度(速度或動量發生變化)或發生形變的都稱為“力”。它是物理學中重要的基本概念。在力學範圍內，所謂形變是指物體的形狀和體積的變化。所謂運動狀態的變化是指物體的速度變化，包括速度大小或方向的變化。力是物體(或物質)之間的相互作用。一個物體受到力的作用，一定有另一個物體對它施加這種作用，前者是受力物體，後者是施力物體。如用手舉起石頭，手是施力物體，石頭是受力物體。隻要有力的作用，就一定有受力物體和施力物體，通常所說，物體受到了力，而沒指明施力物體，但施力物體是一定存在的。不管是直接接觸物體間的力作用，還是間接接觸的物體間的力作用；也不管是宏觀物體間的力作用，還是微觀物體間的力作用，都不能離開物體而單獨存在。力的作用與物質的運動一樣要通過時間來實現；並且，物體的運動狀態的變化量或物體形態的變化量，取決於力對時間和空間的累積效應。
運動學
用純粹的解析幾何方法描述物體的運動，可不考慮物體進行這種運動的物理原因。也就是從幾何方麵來研究物體間的相對位置隨時間的變化，而不涉及運動的物理原因。這種對物體運動的描述方法稱為運動學。
物體
由物質構成的，占有一定空間的個體都稱為物體。通過人類感覺器官或其他科學儀器，可感覺到這種存在的客觀現實。
質量
是物理學中基本概念之一，在牛頓定律中質量的概念是作為物體的慣性的量度而提出的。在牛頓第二定律中，關於“質量”的闡述是：若作用力不變，那麼物體獲得的加速度與它的質量成反比。這一般稱為慣性質量。
同種物質質量的大小和該物質的多少成正比，也就是說將質量定義為：物體所含物質的多少。這稱為引力質量。一般用天平測定物體的質量。後來質量的值一般用物體所受外力和由此得到的加速度之比來表示。在同樣外力作用下，慣性較大的物體得到的加速度較小，也就是它的質量較大。當物體作高速(即其速度V接近光在真空中的速度C)運動時，物體的質量m與其運動速度V有關，其關係為m=m0l-V2/C2，式中m0為物體在靜止狀態(v=0)時的質量，稱為“靜止質量”。根據這一關係式，質量隨速度的增大而增加，但隻有速度V接近光速C時才非常顯著。通常情況下V比C小得多，m和m0相差很微小，故質量可看作是一個不變的恒量。
由於慣性質量與物體的引力質量在數值上相等，在物理學上將慣性質量和引力質量統稱為質量。
重量
是指在地球表麵附近，物體所受到的重力大小，稱為“重量”。地球表麵上的物體，除受地球對它的重力作用外，由於地球的自轉，還將受到慣性離心力的作用，這兩個力的合力的大小稱為該物體的重量。習慣上人們認為：物體所受到的重力就是它本身的重量。同一物體所處位置不同，其質量不變，而重量則愈近兩極和愈近地麵愈大。一般用彈簧秤測定重量。
密度
某種物質的質量和其體積的比值，即單位體積的某種物質的質量，叫作這種物質的“密度”。其數學表達式為ρ=mv，其中m為物質的質量，v為物質的體積。在國際單位製中，質量的主要單位是千克，體積的主要單位是立方米，於是取1立方米物質的質量作為物質的密度。對於非均勻物質則稱為“平均密度”。地球的平均密度為55×103千克／米３，標準狀況下幹燥空氣的平均密度為0001293×103千克/米3。
重力
地球對物體的引力叫“重力”。關於重力有各種不同的解釋。例如：重力是一個物體在宇宙中受到其他物體萬有引力作用的總和；重力即地球對物體的吸引力；重力是由於地球的吸引而使物體受到的力。處於引力場的物體都受到重力，重力的本質是引力相互作用。地麵附近的物體，由於其他天體距離它很遠，地球上其他物體對它的萬有引力很小，所以該物體的重力是指地球對它的萬有引力，其方向指向地心。例如，人站在地球上，因為重力總是指向地心，所以人總是垂直於地麵站立的。離地麵愈遠，重力愈小。
彈力
也稱為“彈性力”。物體受外力作用形狀發生變化後，假如撤去外力，物體能回複原來形狀的力，叫作“彈力”。它的方向跟使物體產生形變的外力的方向相反。
彈簧秤
是利用彈簧的形變與外力成正比的關係製成的測量作用力大小的裝置。彈簧秤分壓力和拉力兩種類型。壓力彈簧秤的托盤承受的壓力等於物體的重量，秤盤指針旋轉的角度指示所受壓力的數值。拉力彈簧秤的下端和一個鉤子連在一起(這個鉤子是與彈簧下端連在一起的)，彈簧的下端連接有一個指針來指示刻度。彈簧秤可以方便地使用，但其所能測量的力與彈簧的倔強係數有關，一般不太大。
摩擦
當物體與另一物體沿接觸麵作相對運動或有相對運動的趨勢時，在兩物體的接觸麵存在阻礙它們相對運動的作用力，這種力就叫摩擦力。接觸麵之間的這種現象或特性叫“摩擦”。比如說，機器運轉時的摩擦，造成能量的損耗和機器壽命的縮短，降低了機械效率，所以常常需要減少摩擦。但摩擦又是日常生活中不可缺少的。例如，人的行走必須依靠地麵與腳的摩擦。在泥濘的道路上，因摩擦太小走路就很困難，並且容易滑倒。因此在某些情況下又必須設法增大摩擦。例如在太滑的路上撒上一些爐灰或沙土。
牛頓定律
牛頓定律是描述物體運動的規律，共包括三大定律。牛頓第一定律，是指任何物體，在不受外力作用時，保持靜止狀態或勻速直線運動狀態，直到其他物體對它施加作用力迫使它改變這種狀態為止。
牛頓第二定律，是指物體運動的加速度的大小與其所受合力的大小成正比，與其質量成反比，加速度的方向與所受合力的方向相同。牛頓第二定律隻適用於解決物體的低速運動問題，不能用以處理高速運動問題。
牛頓第三定律，是力學中重要的基本定律之一，也叫“作用與反作用定律”。任何物體之間的作用力和反作用力同時存在，同時消失，它們大小相等，方向相反，位於同一條直線，分別作用在兩個不同物體上。在低速運動範圍，不管是運動物體間還是靜止物體之間的相互作用；不管是加速運動物體間還是勻速運動物體之間的相互作用；不管是短暫的還是持續的相互作用，都遵守牛頓第三定律。