高中物理放射性同位素的应用计算题

A、B两列火车，在同一轨道上同向行驶，A车在前，其速度v_A=10m/s，B车在后，其速度v_B=30m/s，，因大雾能见度低，B车在距A车x₀=85m时才发现前方有A车，这时B车立即刹车，但B车要经过180m才能停止，问：B车刹车时A车仍按原速率行驶，两车是否会相撞？若会相撞，将在B车刹车后何时相撞？若不会相撞，则两车最近距离是多少？

物体在斜坡顶端以1 m/s的初速度和0.5 m/s²的加速度沿斜坡向下作匀加速直线运动，已知斜坡长24米，
求：（1） 物体滑到斜坡底端所用的时间。（2） 物体到达斜坡中点速度。

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题7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久?

(19分） 如图所示，水平面上紧靠放置着等厚的长木板B、C（未粘连），它们的质量均为M=2kg。在B木板的左端放置着质量为m=1kg的木块A（可视为质点）。A与B、C间的动摩擦因数均为μ₁=0.4，B、C与水平面间的动摩擦因数均为μ₂=0.1，滑动摩擦力等于最大静摩擦力。开始整个系统处于静止，现对A施加水平向右的恒定拉力F=6N，测得A在B、C上各滑行了1s后，从C的右端离开木板。

求：⑴木板B、C的长度L_B、L_C；
⑵若在木块A滑上C板的瞬间撤去拉力F，木块A从开始运动到再次静止经历的总时间t（此问答案保留3位有效数字）。

如图甲所示，在y=0和y=2m之间有沿着x轴方向的匀强电场，MN为电场区域的上边界，在x轴方向范围足够大。电场强度随时间的变化如图乙所示，取x轴正方向为电场正方向。现有一个带负电的粒子，粒子的比荷为=1.0×10^－2C/kg，在t=0时刻以速度v₀=5×10² m/s从O点沿y轴正方向进入电场区域，不计粒子重力。求：

（1）粒子通过电场区域的时间；
（2）粒子离开电场时的位置坐标；
（3）粒子通过电场区域后沿x方向的速度大小。

在十字路口，有按倒计时显示的时间显示红绿灯。有一辆汽车在平直路面上正以36 km/h的速度朝该路口停车线匀速前行，在车头前端离停车线70 m处司机看到前方绿灯刚好显示“5”。交通规则规定：绿灯结束时车头已越过停车线的汽车允许通过。
（1）若不考虑该路段的限速，司机的反应时间为1s，司机想在剩余时间内使汽车做匀加速直线运动以通过停车线，则汽车的加速度至少多大？
（2）若该路段限速60 km/h，司机的反应时间为1s，司机反应过来后汽车先以2 m/s²的加速度沿直线加速3s，为了防止超速，司机在加速结束时立即踩刹车使汽车做匀减速直行，结果车头前端与停车线相齐时刚好停下，求刹车后汽车加速度的大小（结果保留两位有效数字）。

某人骑自行车以4 m/s的速度匀速前进，某时刻在他正前方7 m处以10 m/s的速度同向行驶的汽车开始关闭发动机，然后以大小为2 m/s²的加速度匀减速前进，求此人需多长时间才能追上汽车？

质量为m＝1.0 kg的小滑块(可视为质点）放在质量为M＝3.0 kg的长木板的右端，木板上表面光滑，木板与地面之间的动摩擦因数为μ＝0.2，木板长L＝1.0 m．开始时两者都处于静止状态，现对木板施加水平向右的恒力F＝12 N，如图所示，经一段时间后撤去F。为使小滑块不掉下木板，试求：用水平恒力F作用的最长时间(g取10 m/s²）。

如图所示，小物块（可视为质点）放在长木板正中间，已知长木板质量为M＝4kg，长度为l＝2m；小物块质量为m＝1kg，长木板置于光滑水平地面上，两物体皆静止。现在用一大小为F的水平恒力作用于小物块上，发现只有当F超过2.5N时，才能让两物体间产生相对滑动。设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小，重力加速度g取10m／s²，试求：

（1）小物块和长木板间的动摩擦因数μ；
（2）若将力F＝12N作用在长木板上，则小物块经过多长时间从长木板上滑落。

如图所示，在水平地面上固定倾角为θ的光滑绝缘斜面，斜面处于电场强度大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中。一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然状态。一质量为m、带电荷量为q（q＞0）的滑块从距离弹簧上端为x₀处由静止释放，滑块在运动过程中电荷量保持不变，设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为g。

（1）求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t；
（2）若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为v_m，求滑块从静止释放到速度大小为v_m的过程中弹簧的弹力所做的功W。

如图所示质量为m=1kg的滑块（可视为质点）由斜面上P点以初动能E_K0=20J沿斜面向上运动，当其向上经过Q点时动能E_KQ=8J，机械能的变化量ΔE_机=-3J，斜面与水平夹角α=37°。PA间距离l₀=0.625m，当滑块向下经过A点并通过光滑小圆弧后滑上质量M=0.25kg的木板 (经过小圆弧时无机械能损失），滑上木板瞬间触发一感应开关使木板与斜面底端解除锁定（当滑块滑过感应开关时，木板与斜面不再连接），木板长L=2.5m，木板与滑块间动摩擦因数µ₁=0.20，木板与地面的动摩擦因数µ₂=0.10。滑块带动木板在地面上向右运动，当木板与右侧等高光滑平台相碰时再次触发感应开关使木板与平台锁定。滑块沿平台向右滑上光滑的半径R=0.1m的光滑圆轨道（滑块在木板上滑行时，未从木板上滑下）。

求：①物块与斜面间摩擦力大小；
②木块经过A点时的速度大小v₁；
③为保证滑块通过圆轨道最高点，AB间距离d应满足什么条件？

滑雪运动中，滑雪板与雪地之间的相互作用与滑动速度有关，当滑雪者的速度超过4m/s时，滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由μ₁＝0.25变为μ₂＝0.125。一滑雪者从倾角θ＝37°的坡顶A处由静止开始自由下滑，滑至坡底B（B处为一光滑小圆弧）后又滑上一段水平雪地，最后停在C处，如图所示，不计空气阻力，坡长L＝26m，取g＝10m/s²，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：

（1）滑雪者到达B处时的速度；
（2）滑雪者整个运动过程的总时间

如图所示是采用动力学方法测量空间站质量的原理图，若已知飞船质量为m₁=3.4×10³kg，其推进器的平均推力F=900N，在飞船与空间站m₂对接后，推进器工作5s内，测出飞船和空间站速度变化是0.05m/s，求：

(1)空间站的质量m₂
(2)飞船给空间站的作用力N

如图甲所示，某同学用轻绳通过定滑轮提升一重物，运用传感器(未在图中画出)测得此过程中不同时刻被提升重物的速度v与对轻绳的拉力F，并描绘出v－图象．假设某次实验从静止开始提升重物，所得的图象如图乙所示，其中线段AB与纵轴平行，它反映了被提升重物在第一个时间段内v和的关系；线段BC的延长线过原点，它反映了被提升重物在第二个时间段内v和的关系；第三个时间段内拉力F和速度v均为C点所对应的大小保持不变，因此图象上没有反映．实验中还测得重物由静止开始经过t＝1.4 s，速度增加到v_C＝3.0 m/s，此后物体做匀速运动．取重力加速度g＝10 m/s²，绳重及一切摩擦力和阻力均忽略不计．

（1）求第一个时间段内重物的加速度有多大？
（2）求第二个时间段内牵引力的功率有多大？
（3）求被提升重物在第二个时间段内通过的路程．

某校课外活动小组，自制一枚土火箭，设火箭发射后，始终在垂直于地面的方向上运动。火箭点火后的加速阶段可认为做匀加速直线运动，经过4 s到达离地面40 m高处燃料恰好用完。（若空气阻力忽略不计，g取10m/s²）求：
（1）火箭上升离地面的最大高度是多大？
（2）火箭从发射到残骸落回地面的总时间是多大？