（1）正电子发射计算机断层显像（PET）的基本原理是：将放射性同位素15 O注入人体，参与人体的代谢过程，15 O在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的图像，根据PET原理，回答下列问题。
①写出15 O的衰变和正负电子湮灭的方程式 、 。
②将放射性同位素15 O注入人体，15 O的主要用途是
A．利用它的射线 B．作为示踪原子
C．参与人体的代谢过程 D．有氧呼吸
③设电子的质量为m，所带电荷量为q，光速为c，普朗克常量为h，则探测到的正负电子湮灭后生成的光子的波长=
④PET中所选的放射性同位素的半衰期应 。（填“长”、“短”或“长短均可”）
（2）在原子核物理中，研究核子与核子关系的最有效途径是“双电荷交换反应”。这类反应的前半部分过程和下述力学模型类似、两个小球A和B用轻质弹簧相连。在光滑水平直轨道上处于静止状态。在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板P，右边有一小球C沿轨道以速度v0射向B球，如图所示。C与B发生碰撞并立即结成一个整体D。在它们继续向左运动的过程中，当弹簧长度变到最短时，长度突然被锁定，不再改变，然后，A球与挡板P发生碰撞，碰撞后A、D都静止不动，A与P接触而不粘连。过一段时间，突然解除锁定(锁定及解除锁定均无机械能损失)。已知A、B、C三球的质量均为m。
①求弹簧长度刚被锁定后A球的速度。
②求在A球离开挡板P之后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能。
一个质量为0.3kg的物体沿水平面做直线运动，如图所示，图线A表示物体受水平拉力时的v—t图象，图线B表示撤去水平拉力后物体继续运动的v—t图象，取g＝10m／s2。求：
（1）水平拉力的大小；
（2）0~3s内，水平拉力对物体所做的功。
足球运动员常采用折返跑方式训练（如图所示），在直线跑道上，起点“0”的左边每隔3m放一个空瓶，起点“0”的右边每隔9m放一个空瓶，要求运动员以站立式起跑姿势站在起点“0”上，当听到“跑”的口令后，全力跑向“1”号瓶，推倒“1”号瓶后再全力跑向“2”号瓶，推倒“2”号瓶后……。运动员做变速运动时可看作匀变速直线运动，加速时加速度大小为4m/s2，减速时加速度大小为8 m/s2，每次推倒瓶子时运动员的速度都恰好为零。求运动员从开始起跑到推倒“2”号瓶所需的最短时间为多少？（运动员可看做质点）
如图所示，相互平行的两根金属导轨竖直放置，导轨间距l=20cm，两导轨顶端连接一开关S。导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦，ab的电阻R=0.4Ω，质量m =10g。整个装置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度B＝1T。当ab棒由静止释放t = 0.8s后，突然接通开关S。不计导轨电阻，不计空气阻力，设导轨足够长。g取10m/s2。求：
（1）ab棒的最大速度vm；
（2）ab棒的最终速度vt。
）在如图1所示的电路中，螺线管匝数n = 1500匝，横截面积S = 20cm2。螺线管导线电阻r = 0.60Ω，R1 = 4.0Ω，R2 = 6.0Ω。穿过螺线管的磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图2所示。求：
（1）螺线管中产生的感应电动势E；
（2）电路中的总电流I；
（3）电阻R1、R2消耗的总电功率P。
如图1所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速为v = 80m/s。P、S、Q是波传播方向上的三个质点，已知距离PS = 0.4m、SQ = 0.2m。在t = 0的时刻，波源P从平衡位置（x = 0，y = 0）处开始向上振动（y轴正方向），振幅为15cm，振动周期T = 0.01s。
（1）求这列简谐波的波长λ ；
（2）在图2中画出质点P的位移—时间图象（在图中标出横轴的标度，至少画出一个周期）；
（3）在图3中画出波传到Q点时的波形图（在图中标出横轴的标度）。