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）-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______m．
（2）如圖1所示．一物體在F=1ON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2所示．則在0至l5s物體受到的摩擦力是______．拉力的功率是______．

Answer 1

解：（1）∵v=，
∴超聲波運動的距離：s=vt=340m/s×0.01s=3.4m，
所以物體到傳感器的距離：s'=s=×3.4m=1.7m．
（2）物體進行勻速直線運動，物體在水平方向上受到拉力和摩擦力作用，這兩個力是平衡力，大小相等，拉力是10N，摩擦力也是10N．
物體的運動速度：v'===2m/s，
∵P=，W=Fs，
∴P=Fv'=10N×2m/s=20W．
故答案為：（1）1.7；（2）10N；20W．
分析：（1）知道時間和速度，根據s=vt求出聲信號移動的距離，求出物體到傳感器的距離．
（2）勻速直線運動的物體受到平衡力作用，根據平衡力條件判斷摩擦力大小．
從時間和路程圖象上讀出路程和時間的對應點，根據速度公式求出速度大小；根據P=Fv求出功率．
點評：靜止的物體和勻速直線運動的物體受到平衡力作用，根據平衡力條件判斷力的大小和方向是常見的一種習題．