传感器发出的超声波遇到物体后反射回传感器,传感器收到信号后自动计算出物体与传感器的距离,并显示物体的距离(s)-时间(t

传感器发出的超声波遇到物体后反射回传感器,传感器收到信号后自动计算出物体与传感器的距离,并显示物体的距离(s)-时间(t)图象.超声波在空气中的速度是340m/s.

(1)若传感器在发出信号后0.01s收到从物体反射回来的信号,物体距传感器多远?
(2)若显示物体的s-t图象如图甲,物体在0至15s的运动情况如何?
(3)如图乙所示,一物体在F=10N的水平拉力作用下,沿水平地面做匀速直线运动,传感器显示物体的s-t图象如图丙.求:在0至15s物体受到的阻力多大?
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爱剑心的薰 幼苗

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解题思路:(1)物体距传感器的距离是超声波路程的一半.
(2)图象甲显示物体路程不随时间变化.
(3)由图象可知,路程与时间成正比,物体做匀速直线运动,拉力等于摩擦力.

(1)超声波在0.01s内的路程是物体到传感器距离的两倍,则物体到传感器的距离为
s=[vt/2]=[340m/s×0.01s/2]=1.7m.
(2)由图知:物体在0至15s内物体的路程s=20m,不随时间变化,由此可知物体的位置不变,则物体静止在离传感器20m的地方.
(3)由图象可知:在15s内,物体的路程与时间成正比,物体作匀速直线运动,物体受到水平拉力F和阻力f二力平衡,
故阻力f=F=10N.
答:
(1)物体距离传感器1.7m.
(2)在0至15s内物体静止在离传感器20m的地方.
(3)在0至15s物体受到的阻力为10N.

点评:
本题考点: 速度公式及其应用;二力平衡条件的应用.

考点点评: 这是一道图象题,由图象准确获取物体路程,运动时间等信息是正确解题的前提与关键,因此解题时一定要读懂图,由图象获取足够的信息.

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