Question

利用激光遇到物體發生反射的特點，可以測定物體的有關參量，如圖13-8-3甲所示，B為固定的激光發生器和接收器于一體的裝置，C為一輛在水平地面上做勻速直線運動的小車，現使B對準勻速行駛的小車C，使B每隔固定時間T₀發射一激光脈沖如圖13-8-3乙所示中幅度大的波形，B接收的由小車C返回的激光脈沖為圖乙所示幅度較小的波形，發射、接收激光脈沖的時間間隔如圖乙中所示，T₀、T、ΔT均為已知，則根據所給信息判斷小車的運動方向為__________（填“向左”或“向右”），速度大小為___________（光速為c）.

圖13-8-3

Answer 1

解析：（1）若小車不動，發射激光脈沖后到接收返回脈沖的時間應恒定，而從圖形看，從發射到接收的時間間隔逐漸增大，故可知小車C速度方向與激光發射的方向一致，即小車向右運動.

（2）要求小車的速度，關鍵是要求出小車通過的某段位移和所用時間，可用運動學中處理追及問題的方法求解，作出運動示意圖，如圖所示.

小車在第一次收到脈沖至第二次收到脈沖時，運動的距離等于第二次與第一次激光單程到達小車時的路程之差.

s=c·ΔT，如圖所示，可知在s這段位移內小車運動的時間t=(T₀+)=T₀+

故小車的速度大小為v=.

答案：向右