高中物理放射性同位素的应用计算题

如图所示,质量为m=245g的物块(可视为质点)放在质量为M=0.5kg的木板左端,足够长的木板静止在光滑水平面上,物块与木板间的动摩擦因数为="0·" 4。质量为m₀=5g的子弹以速度v₀=300m/s沿水平方向射入物块并留在其中(时间极短),g取10m/s²。子弹射入后,求:

（I）物块相对木板滑行的时间;
(Ⅱ)物块相对木板滑行的位移。

如图所示，x轴与水平传送带重合，坐标原点O在传送带的左端，传送带长L＝8 m，匀速运动的速度v₀＝5 m/s。一质量m＝1 kg的小物块轻轻放在传送带上x_P＝2 m的P点，小物块随传送带运动到Q点后恰好能冲上光滑圆弧轨道的最高点N点。小物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度g＝10 m/s²。求：

(1)N点的纵坐标；
(2)小物块在传送带上运动产生的热量；
(3)若将小物块轻放在传送带上的某些位置，小物块均能沿光滑圆弧轨道运动(小物块始终在圆弧轨道运动不脱轨)到达纵坐标y_M＝0.25 m的M点，求这些位置的横坐标范围。

如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B，它们的质量相等，均为m，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板。系统处于静止状态．现开始用沿斜面方向的力F（F未知）拉物块A使之向上做加速度为a的匀加速运动，当物块B刚要离开C时，沿斜面方向的力F（F未知）保持此时的值变为恒力，且此时弹簧与物块A连接处断裂，物块A在恒力作用下继续沿斜面向上运动．重力加速度为g，求：



（1）恒力F的大小；
（2）物块A从断裂处继续前进相同的距离后的速度．

有时飞机需要在航空母舰的甲板上起飞，将飞机起飞的运动简化为匀加速直线运动。已知某型号的战斗机的发动机起飞时能产生的最大加速度为4.5 m/s²，，所需的起飞速度为60m/s，请分析：
（1）若飞机仅依靠自身的发动机起飞，飞机需要的跑道至少应多长？
（2）若航空母舰的跑道长300m，那么帮助飞机起飞的弹射系统应使飞机至少具有多大的初速度？

额定功率为80kW的汽车在平直公路上行驶，若汽车总质量为2×10³kg，在水平面上行驶时所受的阻力恒为4×10³N。求：
（1）汽车所能达到的最大速度?
（2）若汽车以2m/s²的加速度由静止开始做匀加速直线运动，则匀加速阶段持续多长时间?
（3）汽车起动后第3s末的功率。

如图是利用传送带装运煤块的示意图。其中，传送带的从动轮与主动轮圆心之间的距离为s=3m，传送带与水平方向间的夹角θ=37°，煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.8，传送带的主动轮和从动轮半径相等，主动轮轴顶端与运煤车底板间的竖直高度H =" 1.8" m ，与运煤车车箱中心的水平距离x = 0.6m。现在传送带底端由静止释放一煤块（可视为质点）。煤块恰好在轮的最高点水平抛出并落在车箱中心，取g =" 10" m/s²，sin37°="0.6" , cos37°= 0.8，求：

（l）主动轮的半径；
（2）传送带匀速运动的速度；
（3）煤块在传送带上直线部分运动的时间。

如图所示，质量为M=8kg的小车停放在光滑水平面上，在小车右端施加一水平恒力F，当小车向右运动速度达 到时，在小车的右端轻轻放置一质量m=2kg的小物块，经过t₁=2s的时间，小物块与小车保持相对静止。已知小物块与小车间的动摩擦因数0.2，假设小车足够长，g取10m／s²，求：

(1)水平恒力F的大小；
(2)从小物块放到车上开始经过t=4s小物块相对地面的位移；
(3)整个过程中摩擦产生的热量。

如图所示为车站使用的水平传送带装置的示意图。绷紧的传送带始终保持3．0m／s的恒定速率运行，传送带的水平部分AB距水平地面的高度为h=0．45m。现有一行李包(可视为质点)由A端被传送到B端，且传送到B端时没有被及时取下，行李包从B端水平抛出(不计空气阻力，g取l0m／s²)则：

（1）若行李包从B端水平抛出的初速度v=3．0m／s，求它在空中运动的时间和飞出的水平距离；
（2）若行李包以V₀=1．0m／s的初速度从A端向右滑行，包与传送带间的动摩擦因数=0．20，要使它从B端抛出后，飞出的水平距离等于(1)问中所求的水平距 离，求传送带的长度L应满足的条件。

如图甲所示，一倾角θ=30°的斜面固定在水平地面上，现有一木块以初速度v_o=4m/s的速度沿斜面上滑，电脑通过测速仪画出木块从开始上滑至最高点的v-t图线，如图乙所示。（g取l0m/s²）求：

甲
（1）木块与斜面间的动摩擦因数；
（2）木块回到出发点时的速度大小v。

一列汽车车队以v₁=10m/s的速度匀速行驶，相邻车间距为25m，后面有一辆摩托车以v₂=20m/s的速度同向行驶，当它与车队最后一辆车相距S₀=40m时刹车，以=0.5m/s²的加速度做匀减速直线运动，摩托车从车队旁边行驶而过，设车队车辆数n足够多，问：
（1）摩托车最多与几辆汽车相遇？摩托车与车队中汽车共相遇几次？
（2）摩托车从赶上车队到离开车队，共经历多少时间？(结果可用根号表示)

如图所示，粗糙斜面倾角θ＝37°，斜面宽a为3 ｍ，长b为4 ｍ．质量为0.1 kg的小木块从斜面A点静止释放，释放同时用与斜面底边BC平行的恒力F推该小木块，小木块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0．5（g取10m/s²，sin37°＝0．6，cos37°=0．8）。

（1）若F大小为0，求木块到达底边所需的时间t₁
（2）若木块沿斜面对角线从点A运动到点C，求力Ｆ的大小及A到C所需时间t₂

装有装饰材料的木箱A质量为50kg，放在水平地面上，要将它运送到90m远的施工现场。如果用450N的水平恒力使A从静止开始运动，进过6s可达施工现场。
（1）求木箱与地面间的动摩擦因数；
（2）若用大小为450N，方向与水平方向夹角α斜向上的拉力拉木箱A从静止开始运动，使木箱A能够到达90m远的施工现场，拉力至少做多少功？（运动过程中动摩擦因数处处相同，结果保留2位数字）。

如图所示，一质量为M的楔形木块放在水平桌面上，它的顶角为90°，两底角为α和β；a、b为两个位于斜面上质量均为m的小木块。已知所有接触面都是光滑的。现使a、b同时沿斜面下滑。（1）通过计算解释为什么楔形木块静止不动（2）求楔形木块对水平桌面的压力。

起跳摸高是学生常进行的一项活动，小亮同学身高1.72 m，体重60 kg，站立时举手达到2.14 m,他弯曲两腿，再用力蹬地，经0.4 s竖直跳起，设他蹬地的力大小恒为1050N，不计空气阻力，取g="10" m/s^２，求小亮同学起跳摸高的最大高度是多少?

如图所示，在距水平地面高h＝0.80m的水平桌面一端的边缘放置一个质量m＝0.80kg的木块B，桌面的另一端有一块质量M=1.0kg的木块A以初速度v₀=4.0m/s开始向着木块B滑动，经过时间t=0.80s与B发生碰撞，碰后两木块都落到地面上。木块B离开桌面后落到地面上的D点。设两木块均可以看作质点，它们的碰撞时间极短，且已知D点距桌面边缘的水平距离s=0.60m，木块A与桌面间的动摩擦因数μ=0.25，重力加速度取g＝10m/s²。求：

（1）两木块碰撞前瞬间，木块A的速度大小；
（2）木块B离开桌面时的速度大小；
（3）木块A落到地面上的位置与D点之间的距离。