选择题专题增分练3

增分练(3)牛顿运动定律及应用1．(2017·河南十校联考)(多选)2017年4月27日，我国国产001A航母首次下水，预计在2019年服役．假设航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统，已知某型号的舰载飞机质量为m＝103kg，在跑道上加速时产生的最大动力为F＝7×103N，所受阻力为重力的0.2倍，当飞机的速度大小达到50m/s时才能离开航空母舰起飞．g取10m/s2，设航空母舰甲板长为160m，则下列说法中正确的是()A．飞机在跑道上加速时所受阻力大小为103NB．飞机在跑道上加速时的最大加速度大小为4m/s2C．若航空母舰处于静止状态，弹射系统必须使飞机至少具有大小为30m/s的初速度D．若航空母舰上不装弹射系统，为使飞机仍能在此舰上正常起飞，航空母舰沿飞机起飞方向的速度大小至少应为10m/s解析：选CD.飞机在跑道上加速时所受阻力f＝kmg＝0.2×103×10N＝2×103N，选项A错误．由牛顿第二定律得F－f＝ma，解得a＝5m/s2，选项B错误．设弹射系统必须使飞机具有的初速度大小为v0，由匀变速直线运动规律得v2－veq\o\al(2,0)＝2ax，代入数据解得v0＝30m/s，选项C正确．若航空母舰上不装弹射系统，设飞机起飞所用的时间为t，航空母舰的最小速度为v1，则飞机相对地面的速度v＝v1＋at，飞机相对航母的位移大小x＝eq\f(1,2)at2，代入数据联立解得v1＝10m/s，选项D正确．2．光滑水平地面上有两个叠放在一起的斜面体A、B，两斜面体形状大小完全相同，质量分别为M、m.如图甲、乙所示，对上面或下面的斜面体施加水平方向的恒力F1、F2均可使两斜面体相对静止地做匀加速直线运动，已知两斜面体间的摩擦力为零，则F1与F2之比为()A．M∶m B．m∶MC．m∶(M＋m) D．M∶(M＋m)解析：选A.F1作用于A时，设A和B之间的弹力为N，对A有：Ncosθ＝Mg，对B有：Nsinθ＝ma，对A和B组成的整体有：F1＝(M＋m)a＝eq\f(M＋mM,m)gtanθ；F2作用于A时，对B有：mgtanθ＝ma′，对A和B组成的整体有：F2＝(M＋m)a′＝(M＋m)·gtanθ，eq\f(F1,F2)＝eq\f(M,m).3．(多选)如图(a)，一物块在t＝0时刻滑上一固定斜面，其运动的v－t图线如图(b)所示．若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量，则可求出()A．斜面的倾角B．物块的质量C．物块与斜面间的动摩擦因数D．物块沿斜面向上滑行的最大高度解析：选ACD.由题图(b)可以求出物块上升过程中的加速度大小为a1＝eq\f(v0,t1)，下降过程中的加速度大小为a2＝eq\f(v1,t1).物块在上升和下降过程中，由牛顿第二定律得mgsinθ＋f＝ma1，mgsinθ－f＝ma2，由以上各式可求得sinθ＝eq\f(v0＋v1,2t1g)，滑动摩擦力f＝eq\f(mv0－v1,2t1)，而f＝μFN＝μmgcosθ，由以上分析可知，选项A、C正确．由v－t图象中横轴上方的面积可求出物块沿斜面上滑的最大距离，可以求出物块沿斜面向上滑行的最大高度，选项D正确．4．(2017·南昌市高三第二次模拟)(多选)水平力F方向确定，大小随时间的变化如图a所示，用力F拉静止在水平桌面上的小物块，在F从0开始逐渐增大的过程中，物块的加速度a随时间变化的图象如图b所示．重力加速度大小为10m/s2，最大静摩擦力大于滑动摩擦力．由图示可知()A．物块与水平桌面间的最大静摩擦力为3NB．物块与水平桌面间的动摩擦因数为0.1C．物块的质量m＝2kgD．在0～4s时间内，合外力的冲量为12N·S解析：选BD.由图b可知，t＝2s时刻物体刚开始运动，静摩擦力最大，最大静摩擦力等于此时的拉力，由图a读出最大静摩擦力为6N，故A错误．由图知：当t＝2s时，a＝1m/s2，F＝6N，根据牛顿第二定律得：F－μmg＝ma，代入得：6－μm×10＝m.当t＝4s时，a＝3m/s2，F＝12N，根据牛顿第二定律得：F－μmg＝ma，代入得：12－μm×10＝3m.联立解得μ＝0.1，m＝3kg，故B正确，C错误．a­t图象与时间轴所围的面积表示速度的变化量，则得0～4s内物体速度的增量为Δv＝eq\f(1＋a,2)×(4－2)＝4m/s，t＝0时刻速度为0，则物块在第4s末的速度为4m/s；根据动量定理，得0～4s内合外力的冲量为：ΔI＝Δp＝mΔv＝3×4＝12N·s，故D正确．故选：BD.5．(2017·四川省宜宾市高三二诊)(多选)如图所示，表面粗糙质量M＝2kg的木板，t＝0时在水平恒力F的作用下从静止开始沿水平面向右做匀加速直线运动，加速度a＝2.5m/s2.t＝0.5s时，将一个质量m＝1kg的小铁块(可视为质点)无初速地放在木板最右端，铁块从木板上掉下时速度是木板速度的一半．已知铁块和木板之间的动摩擦因数μ1＝0.1，木板和地面之间的动摩擦因数μ2＝0.25，g＝10m/s2.则()A．水平恒力F的大小为10NB．铁块放上木板后，木板的加速度为2m/s2C．铁块在木板上运动的时间为1sD．木板的长度为1.625m解析：选AC.未放木块时，对木板由牛顿定律：F－μ2Mg＝Ma，解得F＝10N，选项A正确；铁块放上木板后，对木板：F－μ1mg－μ2(M＋m)g＝Ma′，解得：a′＝0.75m/s2，选项B错误；0.5s时木板的速度：v0＝at1＝2.5×0.5m/s＝1.25m/s，木块滑离木板时，木板的速度：v1＝v0＋a′t2＝1.25＋0.75t2，木块的速度v′＝a块t2＝μ1gt2＝t2，由题意：v′＝eq\f(1,2)v1，解得t2＝1s，选项C正确；木块滑离木板时，木板的速度v1＝2m/s，木块的速度v′＝1m/s，则木板的长度为：L＝eq\f(v0＋v1,2)t2－eq\f(v′,2)t2＝eq\f(1.25＋2,2)×1m－eq\f(1,2)×1m＝1.125m，选项D错误；故选AC.6．(2017·内蒙古包头市高三模拟)(多选)如图所示，一个质量为m的刚性圆环套在粗糙的竖直固定细杆上，圆环的直径略大于细杆的直径，圆环的两边与两个相同的轻质弹簧的一端相连，轻质弹簧的另一端相连在和圆环同一高度的墙壁上的P、Q两点处，弹簧的劲度系数为k，起初圆环处于O点，弹簧处于原长状态且原长为L，细杆上面的A、B两点到O点的距离都为L.将圆环拉至A点由静止释放，重力加速度为g，对于圆环从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是()A．圆环通过O点的加速度小于gB．圆环在O点的速度最大C．圆环在A点的加速度大小为g＋eq\f(2－\r(2)kL,m)D．圆环在B点的速度为2eq\r(gL)解析：选CD.A、圆环在O点只受重力，则此时加速度a＝g，A错误；B、圆环在O点时加速度向下，速度向下，仍在加速，速度不是最大值，B错误；C、圆环在A点的加速度