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，并显示物体的距离与时间图象，超声波在空气中速度为340m/s．
（1）若传感器在发出信号后0.01s收到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，物体在0至5s的运动情况如何？在5s至15s的运动情况如何？速度的大小是多少？

Answer 1

解：（1）∵v=，
∴超声波的路程s=vt=340m/s×0.01s=3.4m，
物体到传感器的距离d===1.7m；
（2）由s-t图象可知，在0～5s内，
s-t图象是一条平行于时间轴的直线，
物体的路程不随时间变化，物体静止；
由s-t图象可知，在5s～15s内，物体的s-t图象是一条倾斜的直线，
路程随时间均匀变化，物体做匀速直线运动；
在5s～15s内，物体运动时间时间t=15s-5s=10s，
物体的路程s=30m-10m=20m，
物体的速度v===2m/s；
答：（1）物体距传感器1.7m远．
（2）在0～5s内，物体静止；
在在5s～15s内，物体做匀速直线运动，速度是2m/s．
分析：（1）已知超声波的传播速度与传播时间，由速度公式的变形公式可以求出超声波的路程，该路程是物体距传感器距离的两倍，然后求出物体到传感器的距离．
（2）静止的物体s-t图象是一条平行于时间轴的直线，物体做匀速直线运动时，路程与时间成正比，s-t图象是一条倾斜的直线，分析图示s-t图象．可以判断物体的运动性质；由s-t图象找出路程所对应的时间，然后由速度公式可以求出物体的速度．
点评：本题考查了物体距探测的距离，根据s-t图象判断物体的运动状态、求物体的速度，熟练应用速度公式、分析清楚s-t图象特点，即可正确解题．