高中物理放射性同位素的应用计算题

如图所示，斜面和水平面由一小段光滑圆弧连接，斜面的倾角θ=37⁰，一质量m=0.5kg的物块从距斜面底端B点5m处的A点由静止释放，最后停在水平面上的C点。已知物块与水平面和斜面的动摩擦因数均为0.3。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²）

⑴求物块在水平面上滑行的时间及距离。
⑵现用与水平方向成37⁰的恒力F斜向右上拉该物块，使物块由静止开始沿水平直线CB运动到B点时立即撤去拉力。为了让物块还能回到A点，求恒力F的范围。

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。

如图是一个十字路口的示意图，每条停车线到十字路中心O的距离均为20m。一人骑电动助力车以7m/s的速度到达停车线（图中A点）时，发现左前方道路一辆轿车正以8m/s的速度驶来，车头已抵达停车线（图中B），设两车均沿道路中央作直线运动，助力车可视为质点，轿车长4.8m，宽度可不计。

（1）请通过计算判断两车保持上述速度匀速运动，是否会发生相撞事故？
（2）若轿车保持上述速度匀速运动，而助力车立即作匀加速直线运动，为避免发生相撞事故，助力车的加速度至少要多大？

游乐场中有一台大型游戏机叫“跳楼机”，参加游戏的游客被安全带固定在座椅上，由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面40 m高处，然后由静止释放。座椅沿轨道自由下落一段时间后，开始受到压缩空气提供的恒定阻力而紧接着做匀减速运动，下落到离地面4 m高处速度刚好减小到零，这一下落全过程经历的时间是6 s。(取g＝10 m/s²)求：
(1)座椅被释放后自由下落的高度有多高？
(2)在匀减速运动阶段，座椅和游客的加速度大小是多少？

汽车从静止开始以2 m/s²的加速度前进，同时，某人从车后相距S₀＝20 m处开始以8 m/s的速度匀速追车，问能否追上？若追不上，求人车之间的最小距离；若追得上，求追上所用的时间。

如图所示为水上滑梯的简化模型：倾角θ=37°斜滑道AB和水平滑道BC平滑连接，起点A距水面的高度H=7m，BC长d=2m，端点C距水面的高度h=1m。质量m=50kg的运动员从滑道起点A点无初速地自由滑下，运动员与AB、BC间的动摩擦因数均为μ=0.1。已知cos37°=0.8，sin37°=0.6，运动员在运动过程中可视为质点，g取10 m/s²。求：

（1）运动员从A滑到C的过程中克服摩擦力所做的功W；
（2）运动员到达C点时的速度大小υ；
（3）保持水平滑道端点在同一竖直线上，调节水平滑道高度h和长度d到图中B′C′ 位置时，运动员从滑梯平抛到水面的水平位移最大，求此时滑道B′C ′ 距水面的高度h′。

如图，质量m=2kg的物体静止于水平地面的A处，A、B间距L=20m．用大小为30N，沿水平方向的外力拉此物体，经t₀=2s拉至B处．

(1)求物体与地面间的动摩擦因数μ；
(2)用大小为20N的力，沿水平方向拉此物体，使物体从A处由静止开始运动并能到达B处，求该力作用的最短时间t．(取g＝10 m/s²)

跳伞运动员从350m的高空离开直升机，自由下落一段距离后才打开降落伞，设开伞后以2 m/s²的加速度匀减速下降，到达地面的速度为4 m/s，求他下落的总时间及自由下落的距离．(g取10 m/s²)

(14分)
如图所示,水平绷紧的传送带AB长L=6m,始终以恒定速率v₁=4m/s运行。初速度大小为v₂=6m/s的小物块(可视为质点)从与传送带等高的光滑水平地面上经A点滑上传送带。小物块m=lkg,物块与传送带间动摩擦因数μ=0.4,g取lom/s²。

求:（1）小物块能否到达B点，计算分析说明。
（2）小物块在传送带上运动时，摩擦力产生的热量为多少？

猎豹是目前世界上在陆地奔跑速度最快的动物，时速可达110多公里，但不能维持长时间高速奔跑，否则会因身体过热而危及生命。猎豹在一次追击猎物时（如图），经4s速度由静止达到最大，然后匀速运动保持了4s仍没追上猎物，为保护自己它放弃了这次行动，以3m/s²的加速度减速，经10s停下，设此次追捕猎豹始终沿直线运动．求：

（1）猎豹加速时的平均加速度.
（2）猎豹奔跑的最大速度.

如图所示，两木板A、B并排放在地面上,A左端放一小滑块，滑块在F=6N的水平力作用下由静止开始向右运动．已知木板A、B长度均为=lm，木板A的质量=3kg，小滑块及木板B的质量均为m=lkg，小滑块与木板A、B间的动摩擦因数均为，木板A、B与地面间的动摩擦因数均为，重力加速度g=10．求：

(1)小滑块在木板A上运动的时间；(2)木板B获得的最大速度．

为了测量某住宅大楼每层的平均高度（层高）及电梯运行情况，甲、乙两位同学在一楼 电梯内用电子体重计及秒表进行了以下实验，甲同学站在体重计上，乙同学记录电梯从地面一楼到顶层全过程中，体重计示数随时间变化的情况，并作出了如图所示的图象．已知t=0时，电梯静止不动，从电梯内楼层按钮上获知该大楼共19层．求：

（1）电梯启动和制动时的加速度大小；
（2）该大楼的层高．

如图所示，质量M=3Kg的物块A放在水平桌面上，物块A与桌面的动摩擦因数为μ=0.2，一轻绳跨过光滑的定滑轮连接A和B两个物块，物块B的质量m=1Kg，托起物块B，使物块B距离地面的高度h=0.5m，且轻绳刚好拉直。先由静止释放物块B，已知水平桌面足够长，物块A不会与滑轮相撞，g=10m/s²,  求：

（1）B落地前物块A的加速度大小；
（2）物块A的运动总时间。

如图，质量m为5kg的物块(看作质点)在外力F₁和F₂的作用下正沿某一水平面向右做匀速直线运动。已知F₁大小为50N,方向斜向右上方，与水平面夹角，F₂大小为30N,方向水平向左,物块的速度大小为11m/s.当物体运动到距初始位置距离时，撤掉F₁，

（1）求物块与水平地面之间的动摩擦因数；
（2）求撤掉F₁以后，物块在6S末距初始位置的距离。

高速连续曝光照相机可在底片上重叠形成多个图像，现利用这种照相机对某款家用汽车的加速性能进行研究。如图为汽车做匀加速直线运动时的三次曝光照片，照相机每两次曝光的时间间隔为1.0 s，已知该汽车的质量为2000 kg，额定功率为90 kW，假设汽车运动过程中所受的阻力恒为1500N。

（1）试利用上图，求该汽车的加速度；
（2）求汽车所能达到的最大速度是多大?
（3）若汽车由静止以此加速度开始做匀加速直线运动，匀加速运动状态最多能保持多长时间?