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，并顯示物體的距離與時間圖象，超聲波在空氣中速度為340m/s．
（1）若傳感器在發出信號后0.01s收到物體反射回來的信號，物體距傳感器多遠？
（2）若顯示物體的s-t圖象如圖，物體在0至5s的運動情況如何？在5s至15s的運動情況如何？速度的大小是多少？

Answer 1

解：（1）∵v=，
∴超聲波的路程s=vt=340m/s×0.01s=3.4m，
物體到傳感器的距離d===1.7m；
（2）由s-t圖象可知，在0～5s內，
s-t圖象是一條平行于時間軸的直線，
物體的路程不隨時間變化，物體靜止；
由s-t圖象可知，在5s～15s內，物體的s-t圖象是一條傾斜的直線，
路程隨時間均勻變化，物體做勻速直線運動；
在5s～15s內，物體運動時間時間t=15s-5s=10s，
物體的路程s=30m-10m=20m，
物體的速度v===2m/s；
答：（1）物體距傳感器1.7m遠．
（2）在0～5s內，物體靜止；
在在5s～15s內，物體做勻速直線運動，速度是2m/s．
分析：（1）已知超聲波的傳播速度與傳播時間，由速度公式的變形公式可以求出超聲波的路程，該路程是物體距傳感器距離的兩倍，然后求出物體到傳感器的距離．
（2）靜止的物體s-t圖象是一條平行于時間軸的直線，物體做勻速直線運動時，路程與時間成正比，s-t圖象是一條傾斜的直線，分析圖示s-t圖象．可以判斷物體的運動性質；由s-t圖象找出路程所對應的時間，然后由速度公式可以求出物體的速度．
點評：本題考查了物體距探測的距離，根據s-t圖象判斷物體的運動狀態、求物體的速度，熟練應用速度公式、分析清楚s-t圖象特點，即可正確解題．