高中物理放射性同位素的应用计算题

质量M＝0.2 kg的小圆环穿在固定的足够长的斜木杆上，斜木杆与水平方向的夹角θ＝37°，小圆环与木杆间的动摩擦因数μ＝0.5，小圆环受到竖直向上的恒定拉力F＝3 N后，由静止开始沿木杆斜向上做匀加速直线运动（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10 m/s²），求：

（1）小圆环沿斜木杆向上的合外力为多少；
（2）4 s末小圆环的速度为多少？

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

(9分)中国渔政船主要用于渔场巡视并监督、检查渔船执行国家渔业法规的情况，保护水域环境，同时有到有争议的海域巡逻宜示主权的作用.一艘质量为m="500" t的渔政船，从某码头由静止出发做直线运动去执行任务，先保持发动机的输出功率等于倾定功率不变，经一段时间后，达到最大行驶速度v_m="20" m/s.此时.渔政船的船长突然发现航线正前方s="480" m处有一艘我国的拖网渔船以v="6" m/s的速度沿垂直航线方向匀速运动，且此时渔船船头恰好位于渔政船的航线上，渔政船船长立即下令采取制动措施，附加了恒定的制动力F=1.510⁵N，结果渔船的拖网越过渔政船的航线时，渔政船也恰好从该点通过，从而避免了事故的发生.已知渔船连同拖网总长度L="240" m(不考虑拖网渔船的宽度和渔政船的长度)，假定水对渔政船阻力的大小恒定不变，求:

（1）渔政船减速时的加速度a;
（2）渔政船的颇定功率P.

(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？

如图甲所示，一质量为m=1kg的物块静止在粗糙水平面上的A点，从t=0时刻开始，物体在受按如图乙所示规律变化的水平力F作用下向右运动，第3s末物块运动到B点时速度刚好为0，第5s末物块刚好回到A点，已知物块与粗糙水平间的动摩擦因数μ=0.2（g取10m/s²），求：

（1）AB间的距离；
（2）水平力F在5s时间内对物块的冲量。

如图所示，一质量为8m的长木板静止在光滑水平面上，某时刻一质量为m的小铁块以速度从木板的右端滑上木板．已知铁块与木板间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g，木板足够长，求：

(1)铁块与木板的加速度大小；
(2)当木板在水平面上加速滑行的距离为x时，铁块在木板上滑行的长度为多少?

一火车以2m/s的初速度、0.5m/s²的加速度做匀加速直线运动，求
（1）火车在第3s末的速度是多少？
（2）火车在前4s内的平均速度是多少？

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？

(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。

(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？

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？

甲乙两车从同一地点沿同一方向做直线运动。甲车以4m/s的速度做匀速直线运动，乙车同时以1m/s²的加速度做初速度为零的匀加速运动。求：
（1）乙车经多长时间追上甲车？
（2）在乙车追上甲车前，何时两车相距最远？两车最远的距离是多少？

一次演习中，一空降特战兵实施空降，在飞机悬停空中后，空降特战兵从机舱中一跃而下，把空降特战兵空降假定为如下过程:空降特战兵出飞机舱后先做自由落体运动，下落了2s后，打开伞包匀速运动了4s，接着做匀减速直线运动6s到达了“敌方”的地面，此时空降特战兵的速度恰好为零，g取10m/s²。求:
（1）空降特战兵做自由落体运动下落的距离是多少?
（2）空降特战兵实施空降发生的总位移是多少?