Question

距离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______m．
（2）如图1所示．一物体在F=1ON的水平拉力作用下．沿水平地面做直线运动．传感器显示物体的s-t图象如图2所示．则在0至l5s物体受到的摩擦力是______．拉力的功率是______．

Answer 1

解：（1）∵v=，
∴超声波运动的距离：s=vt=340m/s×0.01s=3.4m，
所以物体到传感器的距离：s'=s=×3.4m=1.7m．
（2）物体进行匀速直线运动，物体在水平方向上受到拉力和摩擦力作用，这两个力是平衡力，大小相等，拉力是10N，摩擦力也是10N．
物体的运动速度：v'===2m/s，
∵P=，W=Fs，
∴P=Fv'=10N×2m/s=20W．
故答案为：（1）1.7；（2）10N；20W．
分析：（1）知道时间和速度，根据s=vt求出声信号移动的距离，求出物体到传感器的距离．
（2）匀速直线运动的物体受到平衡力作用，根据平衡力条件判断摩擦力大小．
从时间和路程图象上读出路程和时间的对应点，根据速度公式求出速度大小；根据P=Fv求出功率．
点评：静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力作用，根据平衡力条件判断力的大小和方向是常见的一种习题．