Question

距離傳感器發出的超聲波遇到物體后反射回傳感器，傳感器收到信號后自動計算出物體與傳感器的距離，并顯示物體的距離（s）一時間（t）圖象．超聲波在空氣中的速度是340m/s．
（1）若傳感器在發出信號后0.01s收到從物體反射回來的信號．物體距傳感器多遠？
（2）若顯示物體的s一t圖象如圖1，物體在0至15s的運動情況如何．
（3）如圖2所示，一物體在F=10N的水平拉力作用下，沿水平地面做直線運動．傳感器顯示物體的s一t圖象如圖3，求：在0至15s物體受到的摩擦力多大？拉力的功率多大？

Answer 1

分析：（1）已知聲音傳播的速度和所用的時間，根據公式S=Vt可求物體距傳感器的距離．
（2）從圖象可以看出，在0至15s內，物體的運動距離沒有發生變化．
（3）由圖象可知，路程與時間成正比，物體做勻速直線運動，拉力等于摩擦力，先根據公式W=FS求出所做的功，再利用公式P=

W

t

求出拉力的功率．

解答：解：（1）物體距傳感器s=vt=340m/s×

0.01s

2

=1.7m．
答：物體距傳感器是1.7m．
（2）由圖象可知物體在0至15s內距離傳感器始終是20m，所以說物體沒有移動．
（3）由圖3知，路程與時間成正比，物體作勻速直線運動，物體受到水平拉力F和摩擦力f二力平衡，
故f=F=10N
拉力的功率P=

W

t

=

Fs

t

=

10N×30m

15s

=20W．
答：在0至15s物體受到的摩擦力為10N，拉力的功率為20W．

點評：本題考查距離、摩擦力和功率的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，還要知道物體做勻速直線運動時拉力和摩擦力相等，要學會分析圖象，最容易出錯的是信號從發出到反射回來的時間，這個時間是來回的時間，不是一次的時間．