高中物理放射性同位素的应用计算题

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．

一辆汽车从O点静止开始做匀加速直线运动，已知在2s内经过相距27m的A、B两点，汽车经过B点时的速度为15m/s。如图所示，求：

(1)汽车经过A点的速度
(2)A点与出发点间的距离

如图所示，绷紧的水平传送带足够长，且始终以v₁=2m/s的恒定速率运行。初速度大小为v₂="3" m/s的小墨块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小墨块滑上传送带开始计时，小墨块在传送带上运动5s后与传送带的速度相同，求小墨块在传送带上留下的痕迹。

水平传送带以v=2m/s速度顺时针匀速运动，将物体轻放在传送带的A端，它可以先匀加速后匀速运动到传送带另一端B。传送带AB两端间的距离为L=4m，物体和传送带间的动摩擦因数μ=0.1，g取10m/s²。求：

(1)物体在匀加速过程中加速度大小？
(2)物体A端经多长时间运动到B端
(3)若传送带以v=4m/s速度逆时针匀速运动，为使物体仍能到达B端，在A端至少给物体多大的初速度？

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。

在平直的高速公路上，一辆汽车正以30m/s的速度匀速行驶，因前方出现事故，司机立即刹车，直到汽车停下，已知汽车的质量为2×10³ kg，刹车时汽车所受的阻力为1.2×10⁴ N，求：
（1）刹车时汽车的加速度；
（2）从开始刹车到最终停下，汽车运动的时间；
（3）从开始刹车到最终停下，汽车前进的距离。

某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究．他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为v—t图象，如图所示（除2 s～10 s时间段图象为曲线外，其余时间段图象均为直线）．已知在小车运动的过程中，2 s后小车的功率P=9W保持不变，小车的质量为1.0kg，可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不变.求：

（1）小车所受到的阻力大小；
（2）小车在0～10秒内位移的大小．

研究表明，一般人的刹车反应时间（即图甲中“反应过程”所用时间），但饮酒会导致反应时间延长，在某次试验中，志愿者少量饮酒后驾车以的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离L＝39m。减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图乙所示，此过程可视为匀变速直线运动。取重力加速度的大小g=10m/s²。求：

（1）减速过程汽车加速度的大小及所用时间；
（2）饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少？
（3）减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值。

如图所示为四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广泛的应用。一架质量m="2" kg的无人机，其动力系统所能提供的最大升力F="36" N，运动过程中所受空气阻力大小恒为f="4" N。g取10 m／s²。

(1)无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞。求在t="5" s时离地面的高度h；
(2)当无人机悬停在距离地面高度H="100" m处，由于动力设备故障，无人机突然失去升力而坠落。求无人机坠落地面时的速度v；
(3)在无人机坠落过程中，在遥控设备的干预下，动力设备重新启动提供向上最大升力。为保证安全着地，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t₁

A、B两列火车在同一轨道上同向行驶，A车在前，其速度为v_A="10" m/s，B车在后，其速度为v_B＝30 m/s。因大雾能见度低，B车在距A车700 m时才发现前方有A车，这时B车立即刹车，但B车要经过1800 m才能停下。试通过计算说明A车若按原速度前进，两车是否会相撞？

如图甲所示，水平地面上放置一倾角为θ=37°的足够长的斜面，质量为m的物块置于斜面的底端．某时刻起物块在沿斜面向上的力F作用下由静止开始运动，力F随位移变化的规律如图乙所示．已知整个过程斜面体始终保持静止状态，物块开始运动t=0.5s内位移x₁=1m，0.5s后物块再运动x₂=2m时速度减为0．取g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：

（1）由静止开始，0.5s末物块运动的速度的大小；
（2）物块沿斜面向上运动过程，受到的摩擦力做的功；
（3）物块在沿斜面向下运动过程中，斜面体受到地面的摩擦力的大小．

(14分)如图所示为一水平传送带装置示意图。A、B为传送带的左、右端点，AB长L=2m，初始时传送带处于静止状态，当质量m=2kg的物体（可视为质点）轻放在传送带A点时，传送带立即启动，启动过程可视为加速度a=2的匀加速运动，加速结束后传送带立即匀速转动。已知物体与传送带间动摩擦因数=0.1，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取l0。

（1）如果物块以最短时间到达B点，物块到达B点时的速度大小是多少？
（2）上述情况下传送带至少加速运动多长时间？

(18分)如图所示，一滑板B静止在水平面上，上表面所在平面与固定于竖直平面内、半径为R的1/4圆形光滑轨道相切于Q。一物块A从圆形轨道与圆心等高的P点无初速度释放，当物块经过Q点滑上滑板之后即刻受到大小F=2μmg、水平向左的恒力持续作用。已知物块、滑板的质量均为m，滑板与水平面间的动摩擦因数μ，物块与滑板间的动摩擦因数3μ，物块可视为质点，重力加速度取g.

（1）求物块滑到Q点的速度大小；
（2）通过计算判断物块在滑板上滑行过程中，滑板是否滑动；
（3）滑板足够长，求物块A与滑板B之间产生的内能？

(14分)某些城市交通部门规定汽车在市区某些街道行驶速度不得超过v₀＝30km/h．一辆汽车在该水平路段紧急刹车时车轮抱死，沿直线滑动一段距离后停止．交警测得车轮在地面上滑行的轨迹长为s₀＝10m．从手册中查出该车轮胎与地面间的动摩擦因数为μ＝0.75，取重力加速度g＝10m/s²．
(1)假如你是交警，请你判断汽车是否违反规定，超速行驶(在下面写出判断过程)
(2)目前，有一种先进的汽车制动装置，可保证车轮在制动时不被抱死，使车轮仍有一定的滚动，安装了这种防抱死装置的汽车，在紧急刹车时可获得比车轮抱死更大的制动力，从而使刹车距离大大减小．假设汽车安装防抱死装置后刹车制动力恒为f，驾驶员的反应时间为t，汽车的质量为m，汽车行驶的速度为v，试推出刹车距离s（反应距离与制动距离之和）的表达式．
(3)根据刹车距离s的表达式，试分析引发交通事故的原因的哪些

如图所示，楔形物块固定在水平地面上，其斜面的倾角θ=37°。一个质量m=0.50kg的小物块以v₀=8.0m/s的初速度，沿斜面向上滑行一段距离速度减为零。已知小物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25，sin37°=0.60，cos37°=0.80，g取10m/s²。求：

（1）小物块向上滑行过程中的加速度大小；
（2）小物块向上滑行的时间；
（3）小物块向上滑行过程中克服摩擦力所做的功。