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）一时间（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一t图象如图1，物体在0至15s的运动情况如何．
（3）如图2所示，一物体在F=10N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一t图象如图3，求：在0至15s物体受到的摩擦力多大？拉力的功率多大？

Answer 1

分析：（1）已知声音传播的速度和所用的时间，根据公式S=Vt可求物体距传感器的距离．
（2）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．
（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，先根据公式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）物体距传感器s=vt=340m/s×

0.01s

2

=1.7m．
答：物体距传感器是1.7m．
（2）由图象可知物体在0至15s内距离传感器始终是20m，所以说物体没有移动．
（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f=F=10N
拉力的功率P=

W

t

=

Fs

t

=

10N×30m

15s

=20W．
答：在0至15s物体受到的摩擦力为10N，拉力的功率为20W．

点评：本题考查距离、摩擦力和功率的计算，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．