高中物理放射性同位素的应用计算题

如图所示，竖直光滑圆轨道BCD固定在水平面AB上，轨道圆心为O，半径R=lm，轨道最低点与水平面相切于B点，C为轨道最高点，D点与圆心O等高。一质量m=1Kg的小物块，从水平面上以速度V₀竖直向上抛出，抛出的初速度v₀ =8m/s，物块从D点进入圆轨道，最终停在A点。若A、B间的距离为8m。g=l0m／s²。求：

(1)求物块运动到C点时，对轨道的压力为多大？
(2)求物块与水平面间的动摩擦因数μ。
(3)物块从B点运动到A点所用的时间。

装有装饰材料的木箱A质量为50kg，放在水平地面上，要将它运送到90m远的施工现场。如果用450N的水平恒力使A从静止开始运动，进过6s可达施工现场。
（1）求木箱与地面间的动摩擦因数；
（2）若用大小为450N，方向与水平方向夹角α斜向上的拉力拉木箱A从静止开始运动，使木箱A能够到达90m远的施工现场，拉力至少做多少功？（运动过程中动摩擦因数处处相同，结果保留2位数字）。

公路上行驶的两辆汽车之间应保持一定的安全距离。当前车突然停止时，后车司机可以采取刹车措施，使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰。当汽车在晴天干燥沥青路面上以108km/h的速度匀速行驶时，安全距离为120m。设雨天时汽车轮胎与沥青地面的动摩擦因数为晴天时的2/5，若要求安全距离仍为120m，汽车在雨天安全行驶的最大速度是72km/h。求人的反应时间和汽车系统的反应时间之和最大为多少秒？

质量为的小球在竖直向上的恒定拉力作用下，由静止开始从水平地面向上运动，经一段时间，拉力做功为，此后撤去拉力，球又经相同时间回到地面，以地面为零势能面，不计空气阻力。求：
（1）球回到地面时的动能；
（2）撤去拉力前球的加速度大小及拉力的大小；
（3）球动能为/5时的重力势能。

如图所示，有一块木板静止在光滑且足够长的水平面上，木板质量M＝4kg，长L＝1.4m，木板右端放着一个小滑块．小滑块质量为m＝1kg，其尺寸远小于L.小滑块与木板间的动摩擦因数μ＝0.4，g＝10m/s².

(1)现用恒力F作用于木板M上，为使m能从M上滑落，F的大小范围是多少？
(2)其他条件不变，若恒力F＝22.8N且始终作用于M上，最终使m能从M上滑落，m在M上滑动的时间是多少？

(15分)滑沙游戏中，游戏者从沙坡顶部坐滑沙车呼啸滑下．为了安全，滑沙车上通常装有刹车手柄，游客可以通过操纵刹车手柄对滑沙车施加一个与车运动方向相反的制动力F，从而控制车速．为便于研究，作如下简化：游客从顶端A点由静止滑下8s后，操纵刹车手柄使滑沙车摩擦变大匀速下滑至底端B点，在水平滑道上继续滑行直至停止．已知游客和滑沙车的总质量m=70kg，倾斜滑道AB长=128m，倾角θ=37°，滑沙车底部与沙面间的动摩擦因数μ=0.5．重力加速度g取，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力．
(1)求游客匀速下滑时的速度大小．
(2)求游客匀速下滑的时间．
(3)求游客从A滑到B的过程中由于摩擦产生的热量。

如图所示，一质量为M的楔形木块放在水平桌面上，它的顶角为90°，两底角为α和β；a、b为两个位于斜面上质量均为m的小木块。已知所有接触面都是光滑的。现使a、b同时沿斜面下滑。（1）通过计算解释为什么楔形木块静止不动（2）求楔形木块对水平桌面的压力。

如图所示，楼梯口一倾斜的天花板与水平地面成θ＝37°，一装潢工人手持木杆绑着刷子粉刷天花板，工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上，大小为F＝10 N，刷子的质量为m＝0.5 kg，刷子可视为质点，刷子与板间的动摩擦因数μ＝0.5，天花板长为L＝4 m，已知sin 37°＝0.6，g取10 m/s²，试求：

(1)刷子沿天花板向上的加速度。
(2)工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间。

如图所示，在一水平向左的匀强电场中，光滑绝缘直角三角形斜劈ABC被固定在水平面上，其斜面长L＝1.5m，倾角为θ＝37°。有一个电荷量为q＝3×10^-5C、质量为m＝4×10^-3kg的带电小物块（可视为质点）恰能静止在斜面的顶端A处。g＝10m/s²，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8．求：

（1）AB两点间的电势差U_AB；
（2）若电场强度减小为原来的一半时小物块从A下滑到B的时间t。

甲、乙两个同学在直跑道上进行4×100 m接力(如图所示)，他们在奔跑时有相同的最大速度，乙从静止开始全力奔跑需跑出25 m才能达到最大速度，这一过程可看作匀加速直线运动．现在甲持棒以最大速度向乙奔来，乙在接力区伺机全力奔出．若要求乙接棒时奔跑的速度达到最大速度的80%，则：

(1)乙在接力区须奔出多少距离？
(2)乙应在距离甲多远时起跑？

如图所示，一固定的足够长的粗糙斜面与水平面夹角．一个质量的小物体（可视为质点），在F＝10 N的沿斜面向上的拉力作用下，由静止开始沿斜面向上运动．已知斜面与物体间的动摩擦因数，取．试求：

（1）物体在拉力F作用下运动的加速度；
（2）若力F作用1.2 s后撤去，物体在上滑过程中距出发点的最大距离s；

国庆60周年阅兵中，歼10飞机受阅后返回某机场，降落在跑道上减速过程简化为两个匀减速直线运动．飞机以速度＝100m／s着陆后立即打开减速阻力伞，加速度大小为＝5m／s²，运动时间为＝10s；随后在无阻力伞情况下匀减速直至停下．在平直跑道上减速滑行总路程为＝1500m．求：第二个减速阶段飞机运动的加速度大小和时间．

一质点以v₀=2m/s的初速度做匀加速直线运动，第2秒未速度变为v₁=4m/s，求：（1）物体的加速度大小a（2）第5秒末的速度大小v₂（3）第二个2秒内位移大小x。

2011年7月23日晚，甬温线永嘉站至温州南站间，北京南至福州D 301次列车与杭州至福州南D3115次列车发生追尾事故，造成动车组运行以来的特重大铁路交通事故。事故发生前D3115次动车组正以21.6km/h的目视行车速度在发生事故的铁路上匀速行驶，而D301次动车组驶离永嘉站后，2分钟车速达到216km/h，便开始匀速行驶。不幸的是几分钟后就发生了追尾事故。
（1）如果认为D301次动车组以恒定加速度从静止驶离永嘉车站，求D301的启动加速度和加速距离分别是多少？
（2）已知动车组紧急制动的加速度为3m/s²，D301正常行驶后，为了避免事故发生，应至少距离D3115多远开始刹车才有可能避免事故发生？

一质量m＝0.5kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角为30°足够长的斜面，某同学利用DIS实验系统测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，如图所示为通过计算机绘制出的滑块上滑过程的v－t图象(g取10m/s²)．求

(1)滑块冲上斜面过程中加速度的大小；
(2)滑块与斜面间的动摩擦因数；
(3)判断滑块最后能否返回斜面底端．若能返回，求出滑块返回斜面底端时的速度；若不能返回，求出滑块所停位置．