问题描述:

测距仪器发出的超声波遇到物体后反射回仪器,仪器收到信号后自动计算出物体与仪器的距离,并显示物体的距离(s)一时间(t)图象.超声波在空气中的速度是340m/s.
(1)若显示物体的s-t图象如图1,物体在0至15s的运动情况如何?
(2)若仪器在发出信号后0.1s收到从该物体反射回来的信号,物体距仪器多远?
(3)如图2所示,另一物体在F=10N的水平拉力作用下,沿水平地面运动.仪器显示物体的s一t图象如图3.求:在0至15s物体受到的摩擦力多大?物体的速度是m/s?合多少km/h?

网友答案:
已知:仪器从发出信号到收到回声的时间t=0.1s,超声波在空气中的速度是v声=340m/s,拉力F=10N,由图3知物体移动的距离s′=30m,时间t2=15s
求:(2)物体距仪器的距离s=?;(3)物体受到的摩擦力f=?;物体的速度v=?
解:(1)由图象1可知物体在0至15s内距离传感器始终是20m,所以说物体没有移动,即物体处于静止状态.
(2)超声波从发出到物体的时间t1=t=×0.1s=0.05s,
∵v=
∴物体距传感器s=v声t1=340m/s×0.05s=17m;
(3)由图3知,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和摩擦力f二力平衡,
故摩擦力:f=F=10N;
物体移动的速度:
v===2m/s=7.2km/h.
答:(1)物体在0至15s处于静止状态;
(2)物体距仪器的距离为17m;
(3)在0至15s物体受到的摩擦力为10N;物体的速度是2m/s,合7.2km/h.

解析分析:(1)从图象可以看出,在0至15s内,物体的运动距离没有发生变化.
(2)已知声音传播的速度和所用的时间,根据公式v=可求物体距传感器的距离.
(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;再利用公式v=求出物体的速度.

点评:本题考查距离、摩擦力、速度的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,还要知道物体做匀速直线运动时拉力和摩擦力相等,要学会分析图象,最容易出错的是信号从发出到反射回来的时间,这个时间是来回的时间,不是一次的时间.
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