高中物理放射性同位素的应用计算题

火车从车站出发做匀加速直线运动，加速度为，此时恰好有一辆自行车（可视为质点）从火车头旁边驶过，自行车速度，火车长
1）火车追上自行车以前落后于自行车的最大距离是多少？
2）火车用多少时间可追上自行车？
3）再过多长时间可超过自行车？

一个小铁球从高空初速度是2ｍ/ｓ竖直向下抛，以g=10m/s²做匀加速直线下落，求：
1）小铁球从开始运动到第5ｓ初的速度；
2）小铁球从开始运动到第4ｓ内的位移．（说明:在此运动时间内小球均未落地）

2008年8月11日下午14：30,第二十九届奥运会跳水比赛在“水立方”展开第二场角逐。在男子双人十米台决赛中，中国组合林跃/火亮优势明显，最终以总分482.46分成功折桂，帮助中国队夺得第七枚金牌。如图甲是林跃/火亮在跳台上腾空而起的英姿。中国组合林跃/火亮站在距水面10m高的跳台跳板上的最边缘端，他们的重心离跳板板面的高度大约为1m，当他们腾空跃起后其重心离跳板板面最大高度为2m，下降到手触及水面时伸直双臂做一个翻掌压水花的动作,如图乙所示，这时他们的重心离水面大约为1m。（g取10m/s²,保留三位有效数字）

（1）不计空气阻力，试估算从跃起到手触及水面的过程中运动员完成一系列动作可利用的时间多长；
（2）忽略运动员进入水面过程中受力的变化，入水后，运动员的重心能下沉到离水面约2.2m处，试估算水对运动员的平均阻力约是运动员自身重力的几倍。

如图甲所示，有一足够长的粗糙斜面，倾角θ＝37°，一滑块以初速度v₀＝16m/s从底端A点滑上斜面，滑至B点后又返回到A点．滑块运动的图象如图乙所示，求：（已知：sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g＝10m/s²）

（1）AB之间的距离；
（2）滑块再次回到A点时的速度。

如图所示，某人距离平台右端处起跑，以恒定的加速度向平台右端冲去，离开平台后恰好落在地面上的小车车箱底板中心．设平台右端与车箱底板间的竖直高度H=1.8m，与车箱底板中心的水平距离x=1.2m，取g=10m／s²．求：人运动的总时间．

如图(甲)所示，质量m="2" kg的物体在水平面上向右做直线运动。过P点时给物体作用一个水平向左的恒力F并开始计时，选取水平向右为速度的正方向，通过速度传感器测出物体的瞬时速度，所得vt图像如图(乙)所示。取重力加速度为g="10" m/s²。求：

（1）物体在0～4 s内和4～10 s内的加速度a₁、a₂的大小；
（2）力F的大小和物体与水平面间的动摩擦因数μ；
（3）10 s末物体离P点的距离。

如图所示，光滑水平面上固定一倾斜角为37˚的粗糙斜面，紧靠斜面底端有一质量为4kg的木板，木板与斜面底端之间通过微小弧形轨道相接，以保证滑块从斜面滑到木板的速度大小不变。质量为2kg的滑块从斜面上高h=5m处由静止滑下，到达倾斜底端的速度为v₀=6m/s，并以此速度滑上木板左端，最终滑块没有从木板上滑下。已知滑块与木板间的动摩擦因数μ₂=0.2，取g=10m/s²，sin37⁰=0.6，cos37⁰=0.8。求：

（1）斜面与滑块间的动摩擦因数μ₁；
（2）滑块从滑上木板到与木板速度相同经历的时间；
（3）木板的最短长度。

汽车在路上出现故障时，应在车后放置三角警示牌（如图所示），以提醒后面驾车司机，减速安全通过。在夜间，有一货车因故障停驶，后面有一小轿车以30m/s的速度向前驶来，由于夜间视线不好，小轿车驾驶员只能看清前方50m的物体，并且他的反应时间为0.6s，制动后最大加速度为5m/s²。求：

（1）小轿车从刹车到停止所用的最短时间；
（2）三角警示牌至少要放在车后多远处，才能有效避免两车相撞。

(8分)如图所示，A、B两物体在同一直线上运动，当它们相距 s₀＝7m时，A在水平拉力和摩擦力的作用下，正以v_A＝ 4m/s的速度向右做匀速运动，而物体B此时速度v_B＝10m/s向右，以a＝－2m/s²的加速度做匀减速运动，则经过多长时间A追上B?若v_A＝8m/s ，则又经多长时间A追上B？

冬季有一种雪上“府式冰撬”滑溜运动，运动员从起跑线推着冰撬加速一段相同距离，再跳上冰撬自由滑行，滑行距离最远者获胜，运动过程可简化为如图所示的模型，某一质量m="20" kg的冰撬静止在水平雪面上的A处，现质量M=60kg的运动员，用与水平方向成α=37°角的恒力F="200" N斜向下推动冰撬，使其沿AP方向一起做直线运动，当冰撬到达P点时运动员迅速跳上冰撬与冰撬一起运动(运动员跳上冰撬瞬间，运动员和冰撬的速度不变）。已知冰撬从A运动到P的运动时间为2s，冰撬与雪面间的动摩擦因数为0.2，不计冰撬长度和空气阻力。(g取10 m/s²，cos 37°=0.8）求：

（1）AP的距离；
（2）冰撬从P点开始还能继续滑行多远?

（14 分）有一条模拟索道长30米，倾斜角度设计为37°，使用质量m=50kg的吊环分析下滑过程。

（1）实验过程中，吊环从顶端静止释放，经过到达到索道底端，则吊环到达底端底时它所受重力的功率为多少？
（2）吊环与索道之间的动摩擦因数为多少？
（3）若在竖直平面内给小球施加一个垂直于索道方向的恒力F，由静止释放吊环后保持它的加速度大小a=1m/s²，且沿索道向下运动，则这样的恒力F的大小为多少？（g=l0m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

如图所示，在高速公路某处安装了有固定雷达测速仪，可以准确抓拍超速车辆以及测量运动车辆的加速度．若B为测速仪，A为汽车，两者相距740 m，此时刻B发出超声波，同时A由于紧急情况而急刹车，当B接收到反射回来的超声波信号时，A恰好停止，且此时A、B相距660 m，已知声速为340 m/s。

（1）求汽车刹车过程中的加速度；
（2）若该路段汽车正常行驶时速度要求在60km/h～110km/h，则该汽车刹车前的行驶速度是否超速？

如图甲所示，在竖直平面内有一个直角三角形斜面体，倾角θ为30⁰，斜边长为x₀，以斜面顶部O点为坐标轴原点，沿斜面向下建立一个一维坐标x轴。斜面顶部安装一个小的定滑轮，通过定滑轮连接两个物体A、B（均可视为质点），其质量分别为m₁、m₂，所有摩擦均不计 ，开始时A处于斜面顶部，并取斜面底面所处的水平面为零重力势能面，B物体距离零势能面的距离为x₀/2；现加在A物体上施加一个平行斜面斜向下的恒力F，使A由静止向下运动。当A向下运动位移x₀时，B物体的机械能随x轴坐标的变化规律如图乙，则结合图象可求：

（1）B质点最初的机械能E₁
（2）上升x₀时B物体的速度大小；
（3）恒力F的大小。

跳伞运动员做低空跳伞表演，他离开飞机后先做自由落体运动，当距离地面 125 m时打开降落伞，伞张开后运动员就以14.3 m/s²的加速度做匀减速运动，到达地面时速度为5 m/s，求：
（1）运动员离开飞机时距地面的高度为多少?
（2）离开飞机后，经过多少时间才能到达地面?（g="10" m/s²）

某人骑自行车以4m/s的速度匀速前进，某时刻在他前面7m处以10m/s的速度同向行驶的汽车开始关闭发动机，而以2m/s²的加速度减速前进。
（1）汽车从开始关闭发动机到停止所用时间是多少？
（2）此人需要多长时间才能追上汽车？