新课标九年级上册物理力学章节讲解与习题

新课标九年级上册物理力学章节讲解与习题力学，作为物理学的古老分支，亦是我们理解自然界运动规律的基础。对于九年级的同学们而言，上册物理中的力学章节，不仅是中考的重点，更是培养物理思维、解决实际问题能力的关键。本章将引领大家从力的基本概念出发，逐步深入常见的力、力的测量、以及力与运动的初步关系，最终落脚于二力平衡的应用，希望能为同学们构建一个清晰而扎实的力学知识框架。一、力的基本概念：探索万物相互作用的奥秘我们生活在一个充满力的世界。推桌子时手对桌子的作用，提水桶时手对水桶的作用，磁铁吸引铁钉的作用……这些都是力的表现。1.力的定义与单位力是物体对物体的作用。发生作用的两个物体，一个是施力物体，另一个是受力物体。力不能脱离物体而单独存在。在国际单位制中，力的单位是牛顿，简称牛，符号是N。拿起两个鸡蛋所用的力大约就是1N，这能帮助我们建立对力的大小的初步感知。2.力的作用效果力的作用效果主要体现在两个方面：*改变物体的形状：例如，用力捏橡皮泥，橡皮泥会发生形变；用力拉弹簧，弹簧会伸长。*改变物体的运动状态：物体的运动状态包括运动快慢和运动方向。例如，静止的足球被踢出去（由静止变为运动），运动的自行车被刹车（由运动变为静止），或者正在直线滚动的小球被侧面撞击后改变运动方向，这些都是力改变物体运动状态的实例。3.力的三要素与力的示意图影响力的作用效果的因素有三个：力的大小、方向和作用点，这三者被称为力的三要素。为了直观地描述力，我们引入力的示意图。在受力物体上沿着力的方向画一条线段，线段的起点或终点表示力的作用点，线段的长度（按一定比例）表示力的大小，在线段的末端标上箭头表示力的方向。有时还可以在箭头旁用数字和单位标出力的大小。4.力的作用是相互的一个物体对另一个物体施加力时，另一个物体也同时对这个物体施加力的作用。即物体间力的作用是相互的。例如，我们用手拍打桌子，手会感到痛，这就是桌子对手施加了反作用力；划船时，桨向后划水，水对桨产生向前的力，从而推动船前进。二、常见的力：认识我们身边的“无形之手”（一）弹力与弹簧测力计1.弹力的产生物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力。例如，压缩或拉伸弹簧时，弹簧会对手产生弹力；我们站在地面上，脚会对地面产生压力，地面发生微小形变，从而对脚产生支持力，压力和支持力都属于弹力。弹力产生的条件是：物体相互接触且发生弹性形变。2.弹簧测力计的原理与使用测量力的大小的工具叫做测力计，实验室中常用的是弹簧测力计。其原理是：在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越长。使用弹簧测力计时，应注意：*观察量程和分度值，所测力的大小不能超过其量程。*校零：使用前检查指针是否指在零刻度线上，若不在，需调零。*测量时，要使弹簧测力计的轴线方向与所测力的方向一致，避免弹簧与外壳摩擦。*读数时，视线应与刻度盘垂直。（二）重力1.重力的概念由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力，通常用字母G表示。地球附近的所有物体都受到重力的作用。2.重力的三要素*大小：物体所受的重力跟它的质量成正比。公式为G=mg，其中g是重力与质量的比值，通常取9.8N/kg，表示质量为1kg的物体受到的重力为9.8N。在粗略计算时，g可取10N/kg。*方向：重力的方向总是竖直向下的。利用这一特点，我们可以制成重垂线来检查墙壁是否竖直，或平面是否水平。*作用点：重力在物体上的作用点叫做重心。质地均匀、形状规则的物体，其重心在它的几何中心上。例如，均匀球体的重心在球心，均匀长方体的重心在其对角线的交点。（三）摩擦力1.摩擦力的概念两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫做滑动摩擦力。除了滑动摩擦，还有滚动摩擦（如轮子在地面滚动时）和静摩擦（如推桌子但未推动时，桌子与地面间的摩擦）。2.滑动摩擦力的影响因素滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力大小和接触面的粗糙程度有关。*接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。*压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。3.增大和减小摩擦的方法*增大有益摩擦的方法：增大压力（如用力捏刹车）、增大接触面的粗糙程度（如鞋底有花纹）。*减小有害摩擦的方法：减小压力、减小接触面的粗糙程度（如给机器加润滑油使接触面分离）、用滚动代替滑动（如用滚轮搬运重物）、使两个接触面彼此分开（如磁悬浮列车）。三、力与运动：揭开运动的神秘面纱（一）牛顿第一定律（惯性定律）1.探究阻力对物体运动的影响通过实验可以发现：平面越光滑，小车受到的阻力越小，小车运动的距离就越远。由此推理可知：如果运动的物体不受力，它将永远保持匀速直线运动状态。2.牛顿第一定律的内容一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理而概括出来的，它揭示了力和运动的关系：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。3.惯性物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性。一切物体都有惯性，惯性是物体的固有属性，其大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大。生活中利用惯性的例子：跳远助跑、拍打衣服上的灰尘。防止惯性带来危害的例子：汽车行驶时司机和乘客系安全带、汽车安装安全气囊。（二）二力平衡1.平衡状态与平衡力物体处于静止状态或匀速直线运动状态，我们就说它处于平衡状态。使物体处于平衡状态的力叫做平衡力。2.二力平衡的条件当一个物体在两个力的作用下处于平衡状态时，这两个力就相互平衡，简称二力平衡。二力平衡的条件是：作用在同一个物体上的两个力，大小相等，方向相反，并且作用在同一条直线上。可简记为：同体、等大、反向、共线。3.二力平衡条件的应用利用二力平衡条件，可以判断物体是否受平衡力，或者根据已知力的大小和方向求出另一个力的大小和方向。例如，静止在水平桌面上的课本，受到竖直向下的重力和桌面对它竖直向上的支持力，这两个力就是一对平衡力，它们大小相等。4.平衡力与相互作用力的区别平衡力作用在同一个物体上；而相互作用力（如物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力）作用在两个不同的物体上，它们是物体间的相互作用。三、力学知识的应用与巩固：从理解到实践练习题一、选择题1.下列关于力的说法中，正确的是（）A.力只能使物体发生形变B.两个物体不接触，一定没有力的作用C.用手捏橡皮泥，橡皮泥发生形变，说明力可以改变物体的形状D.物体间力的作用是单向的2.关于重力，下列说法中错误的是（）A.重力的方向总是竖直向下的B.重力的大小跟物体的质量成正比C.物体的重心一定在物体上D.地面附近的物体都受到重力的作用3.用弹簧测力计拉着木块在水平桌面上匀速向右运动，弹簧测力计的示数为F。下列说法中正确的是（）A.木块所受的拉力大于摩擦力B.木块所受的拉力与摩擦力是一对平衡力C.木块对桌面的压力和桌面对木块的支持力是一对平衡力D.木块受到的重力和木块对桌面的压力是一对平衡力二、填空题4.静止在水平地面上的篮球，受到竖直向下的重力和地面对它竖直向上的______力，这两个力是一对______。5.汽车在平直公路上匀速行驶时，其受到的牵引力与______力是一对平衡力。关闭发动机后，汽车由于______仍会向前运动一段距离，但最终会停下来，这是因为汽车受到了______力的作用。三、作图题6.重为5N的小球悬挂在天花板下静止，请画出小球所受力的示意图。四、实验探究题7.在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中：（1）实验中，用弹簧测力计沿水平方向拉着木块在水平木板上做______运动，此时弹簧测力计的示数就等于木块受到的滑动摩擦力的大小，这是利用了______的原理。（2）如果要探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系，应控制______不变，改变______。（3）如果要探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系，应控制______不变，改变______。五、计算题8.一个质量为50kg的中学生，他受到的重力是多少N？（g取9.8N/kg）习题思路点拨*选择题：第1题考查力的基本概念；第2题考查重力的三要素及存在；第3题考查二力平衡条件及平衡力与相互作用力的区别。*填空题：第4题考查平衡力的辨别；第5题结合生活实例考查平衡力、惯性和摩擦力。*作图题：第6题需画出重力和拉力，注意标出力的三要素（大小、方向、作用点）。*实验探究题：第7题是经典的“探究滑动摩擦力影响因素”实验，重点在于控制变量法的应用以及二力平衡原理在测