高中物理放射性同位素的应用计算题

如图所示，小物块（可视为质点）放在长木板正中间，已知长木板质量为M＝4kg，长度为l＝2m；小物块质量为m＝1kg，长木板置于光滑水平地面上，两物体皆静止。现在用一大小为F的水平恒力作用于小物块上，发现只有当F超过2.5N时，才能让两物体间产生相对滑动。设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小，重力加速度g取10m／s²，试求：

（1）小物块和长木板间的动摩擦因数μ；
（2）若将力F＝12N作用在长木板上，则小物块经过多长时间从长木板上滑落。

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′。

B两辆汽车在同一平直公路上相距14m，B车在前方以v=8m/s的速度匀速行驶，A汽车在B车后面以V₀=12m/s的初速度，a=" -" 4 m/s²的加速度匀减速同向行驶。分析A车能否追上B车？若能追上，求何时追上？若不能追上，求何时相距最近，最近相距多远？

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？

冬季有一种雪上“府式冰撬”滑溜运动，运动员从起跑线推着冰撬加速一段相同距离，再跳上冰撬自由滑行，滑行距离最远者获胜，运动过程可简化为如题7图所示的模型，某一质量m＝20 kg的冰撬静止在水平雪面上的A处，现质量M＝60kg的运动员，用与水平方向成α＝37°角的恒力F＝200 N斜向下推动冰撬，使其沿AP方向一起做直线运动，当冰撬到达P点时运动员迅速跳上冰撬与冰撬一起运动(运动员跳上冰撬瞬间，运动员和冰撬的速度不变） .已知冰撬从A到P的运动时间为2s，冰撬与雪面间的动摩擦因数为0.2，不计冰撬长度和空气阻力.(g取10 m/s²，cos 37°＝0.8）求：

(1） AP的距离；  (2）冰撬从P点开始还能继续滑行多久?

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．

如图所示，小滑块在较长的斜面顶端，以初速度v₀＝2 m/s、加速度a＝2 m/s²向下滑，在到达底端前1s内，所滑过的距离为7m，则：

（1）小球到达斜面底端时的速度v是多少？
（2）斜面的长度是多少？

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?

如图所示，一个长度为L=1m、高度为h=0.8m的长木板静止在水平地面上，其质量M=0.4kg，一质量m=0.1kg的小物块（可视为质点）放置在其上表面的最右端．物块与长木板，长木板与地面之间动摩擦因数均为μ=0.5．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．现给长木板施加一个水平向右持续作用的外力F．

（1）若F恒为4 N，试求长木板的加速度大小；
（2）若F恒为5.8 N，试判断物块是否能从长木板上掉下，如能，请求出小物块落地时距长木板左端的距离；如不能，求出物块距长木板右端的距离；
（3）若F=kt，k>0，在t=0时刻到物块刚滑落时间内，试定性画出物块与长木板间摩擦力大小随时间变化的图线，无需标注时间以及力的大小．

有一滑块以一定的初速度在粗糙水平面上沿直线滑行而做匀减速直线运动，通过频闪照片分析得知，滑块在最开始2 s内的位移是最后2 s内的位移的两倍，且已知滑块第1 s内的位移为2.5 m．问：
(1)滑块运动的总时间是多少？
(2)滑块运动的总位移是多少？