高中物理放射性同位素的应用计算题

“30m折返跑”中．在平直的跑道上，一学生站立在起点线处，当听到起跑口令后（测试员同时开始计时），跑向正前方30m处的折返线，到达折返线处时，用手触摸固定的折返处的标杆，再转身跑回起点线，到达起点线处时，停止计时，全过程所用时间即为折返跑的成绩．学生可视为质点，加速或减速过程均视为匀变速，触摸杆的时间不计．该学生加速时的加速度大小为a₁=2.5m/s²，减速时的加速度大小为a₂=5m/s²，到达折返线处时速度需减小到零，并且该学生全过程最大速度不超过V_m=12m/s．求该学生“30m折返跑”的最好成绩．

冰壶在水平而上某次滑行可简化为如下过程：如图所示，运动员给冰壶施加一水平恒力将静止于A点的冰壶（视为质点）沿直线AD推到B点放手，最后冰壶停于D点。已知冰壶与冰面间的动摩擦因数为，AB=CD=、BC=7，重力加速度为g。求：

(1)冰壶经过B点时的速率；
(2)冰壶在CD段与在AB段运动的时间之比。

如图所示，一小球自平台上水平抛出，恰好落在临近平台的一倾角为α＝53°的斜面顶端，并刚好沿斜面下滑，已知斜面顶端与平台的高度差h＝0.8 m，g＝10 m/s²，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，则：

(1)小球水平抛出的初速度v₀是多少？
(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离s是多少？
⑶小球与斜面的动摩擦因数μ=0.5，斜面高H=16m，小球到达斜面底端的速度多大？

某电视台的娱乐节目中，有一个拉板块的双人游戏，考验两人的默契度．如图所示，一长L=0.60m、质量M=0.40kg的木板靠在光滑竖直墙面上，木板右下方有一质量m=0.80kg的小滑块（可视为质点），滑块与木板间的动摩擦因数为μ=0.20，滑块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s²．一人用水平恒力F₁向左作用在滑块上，另一人用竖直恒力F₂向上拉动滑块，使滑块从地面由静止开始向上运动．

（1）为使木板能向上运动，求F₁必须满足什么条件？
（2）若F₁=22N，为使滑块与木板能发生相对滑动，求F₂必须满足什么条件？
（3）游戏中，如果滑块上移h=1.5m时，滑块与木板没有分离，才算两人配合默契，游戏成功．现F₁=24N，F₂=16N，请通过计算判断游戏能否成功？

如下图所示，质量为3kg的长木板B放在光滑的水平面上，右端与半径R=1m的粗糙的圆弧相切，左端上方放一质量为1kg物块C，物块C与长木板B间的动摩擦因数
为0.2．现将一质量为1kg的物体A从距圆弧上端h=5m处静止释放，沿着圆弧到达水平
轨道与B碰撞后粘在一起运动，再经1s物块C刚好运动到B
的右端且不会掉下．取g=10m/s．求：

（1）物体A刚进入圆弧时对轨道的压力；
（2）长木板B的长度；
（3）物体A经过圆弧时克服阻力所做的功．

如图，足够长的斜面倾角θ=37°。一个物体以v₀=12m/s的初速度从斜面A点处沿斜面向上运动。物体与斜面间的动摩擦因数为μ=0．25。已知重力加速度g=10m/s²，sin37°=0．6，cos37°=0．8。求：

（1）物体沿斜面上滑时的加速度大小a₁；
（2）物体沿斜面上滑的最大距离x；
（3）物体沿斜面到达最高点后返回下滑时的加速度大小a₂；
（4）物体从A点出发到再次回到A点运动的总时间t。

如图所示，水平面上A.B两点相距x₀＝0.1 m，甲球从B点向右做匀速运动的同时，乙球从A点由静止向右做匀加速运动，到达B点后以B点的速度匀速运动。乙球从开始运动，到追上甲球所用的时间t＝1s，运动的位移x＝0.9 m，求：

（1）甲球的速度；
（2）乙球加速过程所用的时间和加速度。

质量的带电荷量的小球从某一点静止释放，运动秒后空间出现竖直方向的匀强电场，再经过秒，小球又回到出发点，不计空气阻力且始终没有落地。求电场强度E。

质量为7t（吨）的原来静止的汽车，在3500N牵引力的牵引下沿水平直线运动40s，然后在2800N牵引力的牵引下沿同方向水平直线运动180s，最后将牵引力撤消，汽车滑行20m后停止，全过程共用时间230s。设全过程汽车所受的摩擦阻力相同，求：
(1)牵引力撤消后，汽车滑行的加速度大小；
(2)汽车所受摩擦力的大小；
(3)全过程汽车行驶的路程。

如图所示，将小物体（可视为质点）置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的恒力F拉动纸板，拉力大小不同，纸板和小物体的运动情况也不同。若纸板的质量m₁=0.1kg，小物体的质量m₂=0.4kg，小物体与桌面右边缘的距离d=0.15m，已知各接触面间的动摩擦因数均为μ=0.2，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，g取10m/s²。求：

（1）当小物体与纸板一起运动时，桌面给纸板的摩擦力大小；
（2）拉力F满足什么条件，小物体才能与纸板发生相对滑动；
（3）若拉力作用0.3s时，纸板刚好从小物体下抽出，通过计算判断小物体是否会留在桌面上。m]

如图所示，一传送皮带与水平面夹角为=37°，正以2 m/s的恒定速率顺时针运行。现将一质量为10kg的工件轻放于其底端，经一段时间送到高3 m的平台上，已知工件与皮带间的动摩擦因数为μ=，g取10 m/s²，求带动皮带的电动机由于传送工件多消耗的电能。

如图所示，水平传送带的速度为4.0m/s，它的右端与等高的光滑水平平台相接触。一工件（可看成质点）轻轻放在传送带的左端，工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.3，经过一段时间工件从光滑水平平台上滑出，恰好落在小车左端，已知平台与小车的高度差h=0.8，小车左端距平台右端的水平距离为s=1.2m，取g=10m/s²，求：

（1）工件水平抛出的初速度v₀是多少？
（2）传送带的长度L是多少？

皮带传送带装置如图所示，其中AB段是水平的，长度L_AB＝4 m，BC段是倾斜的，长度L_BC＝5 m，倾角为θ＝37°，AB和BC在B点通过一段极短的圆弧连接（图中未画出圆弧），传送带以v＝4 m/s的恒定速率顺时针运转．已知工件与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度g取10 m/s².现将一个工件（可看做质点）无初速度地放在A点，求：（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

（1）工件第一次到达B点所用的时间：
（2）工件沿传送带上升的最大高度；
（3）工件运动了23 s时所在的位置．

质量为2×10³ kg的汽车，发动机输出功率为30×10³ W．在水平公路上能达到的最大速度为15 m/s，设阻力恒定。求：
（1）汽车所受的阻力f
（2）汽车的速度为10m/s时，加速度a的大小
（3）若汽车从静止开始保持2m/s²的加速度作匀加速直线运动，则这一过程能持续多长时间？

如图所示，传送带长6 m，与水平方向的夹角，以5 m/s的恒定速度向上运动。一个质量为2 kg的物块（可视为质点），沿平行于传送带方向以10 m/s的速度滑上传送带，已知物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0．5，sin37°=0．6，cos37°=0．8，g=10m/s²。
求：

（1）物块刚滑上传送带时的加速度大小；
（2）物块到达传送带顶端时的速度大小；
（3）整个过程中，摩擦力对物块所做的功。