Question

16．距離傳感器是利用測時間來實現測距離的原理，以檢測物體的距離的一種傳感器．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．據圖回答下列問題：

（1）若傳感器在發出信號后0.01 秒收到從物體反射回來的信號．物體距傳感器1.7米？（已知超聲波在空氣中的速度是340m/s）
（2）若顯示物體的s--t圖象如圖甲，試分析物體在0至15秒的運動情況如何？靜止．
（3）如圖乙所示，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--t圖象如圖丙．則在0至15秒內拉力的功率為20W？

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，物體做勻速直線運動，先根據公式W=Fs求出所做的功，再利用公式P=$\frac{W}{t}$求出拉力的功率．

解答 解：
（1）根據v=$\frac{s}{t}$可得，物體距傳感器的距離：
s=vt=340m/s×$\frac{0.01s}{2}$=1.7m．
（2）由甲圖可知，在0至15s內物體距傳感器的距離始終是20m，說明物體沒有移動，處于靜止狀態．
（3）由圖丙可知，15秒內物體通過的距離s=30m，已知拉力F=10N，
拉力的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=$\frac{10N×30m}{15s}$=20W．
故答案為：（1）1.7；（2）靜止；（2）20W．

點評 本題考查距離、功率的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，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．