高中物理放射性同位素的应用计算题

一次演习中，一空降特战兵实施空降，在飞机悬停空中后，空降特战兵从机舱中一跃而下，把空降特战兵空降假定为如下过程:空降特战兵出飞机舱后先做自由落体运动，下落了2s后，打开伞包匀速运动了4s，接着做匀减速直线运动6s到达了“敌方”的地面，此时空降特战兵的速度恰好为零，g取10m/s²。求:
（1）空降特战兵做自由落体运动下落的距离是多少?
（2）空降特战兵实施空降发生的总位移是多少?

足球以 12 m/s的速度飞来，运动员在0.2s的时间内将足球以12m/s的速度反向踢出。足球在这段时间内的加速度（以飞来方向为正方向）？

观光旅游、科学考察经常利用热气球，保证热气球的安全就十分重要．科研人员进行科学考察时，气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为M="800" kg，在空中停留一段时间后，由于某种故障，气球受到的空气浮力减小，当科研人员发现气球在竖直下降时，气球速度为v₀=2m/s，此时开始计时经过t₀=4s时间，气球匀加速下降了h₁="16" m，科研人员立即抛掉一些压舱物，使气球匀速下降．不考虑气球由于运动而受到的空气阻力，重力加速度g=10m/s².求：
（1）气球加速下降阶段的加速度大小a。
（2）抛掉的压舱物的质量m是多大？
（3）抛掉一些压舱物后，气球经过时间Δt=5s，气球下降的高度是多大？

如图甲所示，平行金属板PQ、MN水平地固定在地面上方的空间，金属板长 L=20cm，两板间距d=10cm，两板间的电压U_MP=100V。在距金属板M端左下方某位置有一粒子源A，从粒子源斜向右上连续发射速度相同的带电粒子，发射速度方向与竖直方向成30⁰夹角，射出的带电粒子在空间通过一垂直于纸面向里的磁感应强度B=0.01T的正三角形区域匀强磁场(图中未画出)后，恰好从金属板 PQ左端的下边缘水平进入两金属板间，带电粒子在电场力作用下恰好从金属板MN的右边缘飞出。已知带电粒子的比荷=2.0×10⁶C/kg，粒子重力不计，（计算结果可用根号表示）。求：

（1）带电粒子的电性及射入电场时的速度大小；
（2）正三角形匀强磁场区域的最小面积；
（3）若两金属板间改加如图乙所示的电压，在哪些时刻进入两金属板间的带电粒子不碰到极板而能够飞出两板间。

在真空中水平放置平行板电容器，两极板间有一个带电油滴，电容器两板间距为d，当平行板电容器的电压为U₀时，油滴保持静止状态，如图所示．当给电容器突然充电使其电压增加ΔU₁时，油滴开始向上运动；经时间Δt后，电容器突然放电使其电压减少ΔU₂，又经过时间Δt，油滴恰好回到原来位置．假设油滴在运动过程中没有失去电荷，充电和放电的过程均很短暂，这段时间内油滴的位移可忽略不计．重力加速度为g.求：

(1)带电油滴所带电荷量与质量之比；
(2)第一个Δt与第二个Δt时间内油滴运动的加速度大小之比；
(3)ΔU₁与ΔU₂之比．

如图所示，小车M处在光滑水平面上，其上表面粗糙，靠在（不粘连）半径为R=0.2m的1/4光滑固定圆弧轨道右侧，一质量m="1" kg的滑块（可视为质点）从A点正上方H=3m处自由下落经圆弧轨道底端B滑上等高的小车表面。滑块在小车上滑行1s后离开。已知小车质量M=5kg，表面离地高h=1.8m，滑块与小车间的动摩擦因数μ=0.5。（取g="10" m/s²）.求：

（1）滑块通过A点时滑块受到的弹力大小和方向
（2）小车M的长度
（3）滑块落地时，它与小车右端的水平距离

如图所示，在距地面高为H=45m处，有一小球以初速度v₀=10m/s水平抛出，与此同时，在A的正下方有一物块B也以相同的初速度同方向滑出，B与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.4，A、B均可视为质点，空气阻力不计（取g="10" m/s²）。求A球落地时，A、B相距多远？某同学的解答如下

解：A做平抛运动： 
A的水平距离
B受摩擦力做匀减速运动： ∴
故在A下落过程中B的位移为：
∴A、B间的距离
你同意上述解法吗？若同意，说明理由；若不同意，写出你认为正确的答案。
（题目解答中，你认为正确的结论，可以不重复写出）

如图1所示，质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数μ₁=0.1，在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数μ₂=0.4，取g=10m/s²．

试求：（1）若木板长L=1m，在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N，经过多长时间铁块运动到木板的右端？
（2）若在铁块上施加一个大小从零开始连续增加的水平向右的力F，通过分析和计算后，请在图2中画出铁块受到木板的摩擦力f₂随拉力F大小变化的图象．（设木板足够长）

在寒冷的冬天，路面很容易结冰，在冰雪路面上汽车一定要低速行驶．在冰雪覆盖的路面上，车辆遇紧急情况刹车时，车轮会抱死而“打滑”。如图所示，假设某汽车以10m/s的速度行驶至一个斜坡的顶端A时，突然发现坡底前方有一位行人正以2m/s的速度做同向匀速运动，司机立即刹车，但因冰雪路面太滑，汽车仍沿斜坡滑行。已知斜坡的高AB＝3 m，长AC＝5 m，司机刹车时行人距坡底C点的距离CE＝6 m，从厂家的技术手册中查得该车轮胎与冰雪路面的动摩擦因数约为0.5.

(1)求汽车沿斜坡滑下的加速度大小。
(2)试分析此种情况下，行人是否有危险。

如图所示，一物体M从A点以某一初速度沿倾角α=37°的粗糙固定斜面向上运动，自顶端B点飞出后，垂直撞到高H=2.25m的竖直墙面上C点，又沿原轨迹返回．已知B、C两点的高度差h＝0.45m，物体M与斜面间的动摩擦因数μ=0.25，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g="10" m/s²．试求：

（1）物体M沿斜面向上运动时的加速度大小；
（2）物体返回后B点时的速度；
（3）物体被墙面弹回后，从B点回到A点所需时间。

如图所示，在距地面高为= 45m处，有一小球A以初速度=5m/s水平抛出，与此同时，在A的正下方有一物块B以初速度m/s同方向滑出，地面光滑，A、B均可视做质点，A不带电，物块B带负电，电荷量C,质量kg整个空间存在水平向右的匀强电场(图中未画出)，电场强度N/C 空气阻力不计，重力加速度取10m/s²，求：

（1）A球从抛出到落地的时间和这段时间内的水平位移；
（2）A球落地时，A、B之间的距离。

(9分)中国渔政船主要用于渔场巡视并监督、检查渔船执行国家渔业法规的情况，保护水域环境，同时有到有争议的海域巡逻宜示主权的作用.一艘质量为m="500" t的渔政船，从某码头由静止出发做直线运动去执行任务，先保持发动机的输出功率等于倾定功率不变，经一段时间后，达到最大行驶速度v_m="20" m/s.此时.渔政船的船长突然发现航线正前方s="480" m处有一艘我国的拖网渔船以v="6" m/s的速度沿垂直航线方向匀速运动，且此时渔船船头恰好位于渔政船的航线上，渔政船船长立即下令采取制动措施，附加了恒定的制动力F=1.510⁵N，结果渔船的拖网越过渔政船的航线时，渔政船也恰好从该点通过，从而避免了事故的发生.已知渔船连同拖网总长度L="240" m(不考虑拖网渔船的宽度和渔政船的长度)，假定水对渔政船阻力的大小恒定不变，求:

（1）渔政船减速时的加速度a;
（2）渔政船的颇定功率P.

如图所示，一光滑平直轨道上A、B两点处各有一个小球m₁和m₂，m₁=2kg，m₂=1kg，平直轨道末端C点处刚好与一光滑的圆弧管道平滑相连，D为圆弧管道的顶点，圆弧半径R=2.5m，两小球半径均为r，r略小于管道半径，且r<<R。其中A点与C点的距离L="12" m．现让m₂从B点以v₀的速度向前运动并进入圆弧管道，当m₂经过圆弧管道的顶部D点时对圆弧轨道的压力恰好为零，与此同时，m₁受到一个水平拉力F的作用从静止开始运动，经过一段时间后恰与落下的m₂相撞（g取10 m/s²），求：

（1）m₂在B点出发时的速度v₀的大小；
（2）水平拉力F的大小

甲乙两车从同一地点沿同一方向做直线运动。甲车以4m/s的速度做匀速直线运动，乙车同时以1m/s²的加速度做初速度为零的匀加速运动。求：
（1）乙车经多长时间追上甲车？
（2）在乙车追上甲车前，何时两车相距最远？两车最远的距离是多少？

近来，我国多个城市开始重点治理“中国式过马路”行为。每年全国由于行人不遵守交通规则而引发的交通事故上万起，死亡上千人。只有科学设置交通管制，人人遵守交通规则，才能保证行人的生命安全。如下图所示，停车线AB与前方斑马线边界CD间的距离为20m。质量4t、车长5m的卡车以45km/h的速度向北匀速行驶，当车前端刚驶过停车线AB，该车前方的机动车交通信号灯由绿灯变黄灯。

（1）若此时前方C处人行横道路边等待的行人就抢先过马路，卡车司机发现行人，立即制动，卡车受到的阻力为1.0×10⁴N。求卡车的制动距离；
（2）若人人遵守交通规则，该车将不受影响地驶过前方斑马线边界CD。为确保行人安全，D处人行横道信号灯应该在南北向机动车信号灯变黄灯后至少多久变为绿灯？