第1讲力与物体的平衡一、单项选择题1．(·江苏南通二模，1)某同学用频闪相机拍摄了运动员跳远比赛时助跑中某点、起跳点、最高点、落地点四个位置的照片，简化图如图2－4－17所示．则运动员起跳瞬间消耗的体能最接近()．图2－4－17A．4JB．40JC．400JD．4000J解析运动员的质量约为50kg，跳远过程中最高点距地面约为0.6m，速度为v，则由机械能守恒有：E＝mgh＋mv2，最高点处可忽略v，则E＝mgh＝50×10×0.6J＝300J，故选C.答案C2．(·株洲市重点中学联考)A、B两物体的质量之比mA∶mB＝2∶1，它们以相同的初速度v0在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其v－t图象如图2－4－18所示．那么，A、B两物体所受摩擦阻力之比FA∶FB与A、B两物体克服摩擦阻力做的功之比WA∶WB分别为()．图2－4－18A．2∶1,4∶1B．4∶1,2∶1C．1∶4,1∶2D．1∶2,1∶4解析由a＝和v－t图线知aA∶aB＝2∶1由F＝ma知FA∶FB＝4∶1由v－t图线下包围的面积等于位移大小知xA∶xB＝1∶2由W＝Fx知WA∶WB＝2∶1，故B正确．答案B3．用竖直向上大小为30N的力F，将2kg的物体由沙坑表面静止抬升1m时撤去力F，经一段时间后，物体落入沙坑，测得落入沙坑的深度为20cm.若忽略空气阻力，g取10m/s2.则物体克服沙坑的阻力所做的功为()．A．20JB．24JC．34JD．54J解析用竖直向上大小为30N的力F，将2kg的物体由沙坑表面静止抬升1m时，由动能定理，Fh－mgh＝mv2，撤去力F后由动能定理，mg(d＋h)－W＝0－mv2，联立解得W＝mg(d＋h)＋Fh－mgh＝Fh＋mgd＝30×1J＋2×10×0.2J＝34J．选项C正确．答案C4．(·江苏盐城二模，9)在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为m1、m2，弹簧劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态．现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动，当物块B刚要离开C时，物块A运动的距离为d，速度为v.则此时()．图2－4－19A．物块B满足m2gsinθ＝kdB．物块A加速度为C．物块A重力的功率为m2gvD．弹簧弹性势能的增加量为Fd－m1gdsinθ－m1v2解析设A静止时弹簧的压缩量为x1，则有：m1gsinθ＝kx1，设B刚要离开C时弹簧伸长量为x2，则有：m2gsinθ＝kx2，d＝x1＋x2，可见A项错．对物块A有：F－m1gsinθ－kx2＝m1a，整理可得a＝，故B项错误．物块A重力的功率为m1gsinθ·v，故C错．由功能关系可知，D项正确．答案D5．如图2－4－20所示，足够长的水平传送带以稳定的速度v0匀速向右运动，某时刻在其左端无初速地放上一个质量为m的物体，经一段时间，物体的速度达到，这个过程因物体与传送带间的摩擦而产生的热量为Q1，物体继续加速，再经一段时间速度增加到v0，这个过程中因摩擦而产生的热量为Q2.则Q1∶Q2的值为()．图2－4－20A．3∶1B．1∶3C．1∶1D．与μ大小有关解析设物体与传送带之间的动摩擦因数为μ，物体在加速运动过程中，由牛顿第二定律得F合＝μmg＝ma，a＝μg，物体从静止到和从到v0所用的时间t＝相同，物体对地的位移分别为x1和x2，传送带对地的位移分别为s1和s2，物体相对传送带的位移分别为Δx1和Δx2，则x1＝at2＝×t＝，x2＝t＋at2＝t＝，s1＝s2＝v0t＝，Δx1＝s1－x1＝，Δx2＝s2－x2＝＝Δx1，Q1＝μmgΔx1，Q2＝μmgΔx2＝Q1，选项A正确．答案A二、多项选择题6．质量为1kg的物体静止于光滑水平面上．t＝0时刻起，物体受到向右的水平拉力F作用，第1s内F＝2N，第2s内F＝1N．下列判断正确的是()．A．2s末物体的速度是3m/sB．2s内物体的位移为3mC．第1s末拉力的瞬时功率最大D．第2s末拉力的瞬时功率最大解析由牛顿第二定律得第1s和第2s内的加速度分别为2m/s2和1m/s2，第1s末和第2s末的速度分别为v1＝a1t1＝2m/s，v2＝v1＋a2t2＝3m/s，则选项A正确；2s内的位移x＝＋t2＝3.5m，则选项B错误；第1s末拉力的瞬时功率P1＝Fv1＝4W，第2s末拉力的瞬时功率P2＝Fv2＝3W，则选项C正确，D错误．答案AC7．在离水平地面h高处将一质量为m的小球水平抛出，在空中运动过程中所受空气阻力大小恒为f，水平距离为s，落地速率为v，那么，在小球运动过程中()．A．重力所做的功为mghB．小球克服空气阻力所做的功为fC．小球落地时，重力的瞬时功率为mgvD．小球的重力势能和机械能都逐渐减少解析...
