Question

圖甲為某地距離傳感器發(fā)出和接受超聲波信號檢測汽車速度的示意圖．

（1）已知超聲波的速度為340m/s，某次檢測車速時，傳感器發(fā)出至接受超聲波信號用了0.4s，求超聲波信號遇到汽車時，汽車與傳感器之間的距離是多少米？
（2）如果將距離傳感器與計算機連接，可以將物體運動的距離（s）-時間（t）圖象顯示在計算機的屏幕上．利用傳感器測得某一汽車在平直公路上運動的距離（s）-時間（t）圖象如圖乙所示，請在丙圖中畫出汽車運動的速度（v）-時間（t）圖象．
（3）若汽車運動中所受阻力大小為3000N，根據(jù)第（2）問題中汽車運動距離（s）-時間（t）圖象提供的信息，求汽車在10s內(nèi)牽引力所做的功．

Answer 1

分析：（1）需要利用速度公式進行計算．注意：本儀器是依據(jù)聲音反射的原理來進行的，所以總路程要除以2．
（2）由乙圖可得，物體做勻速直線運動．根據(jù)速度公式，求出速度大小后，再進行作圖．
（3）做功的大小和兩個因素有關(guān)，一是作用在物體上的力，二是物體在力的方向性通過的距離．
由于物體做勻速直線運動，所以牽引力與阻力是平衡力，大小相等．
根據(jù)速度的大小和時間，來計算汽車通過的路程．
根據(jù)牽引力和路程，來進行功的計算．

解答：解：（1）根據(jù)速度公式，可得
s=vt=340m/s×0.4s=136m
由于聲音發(fā)生了反射，所以汽車與傳感器之間的距離為：
s₁=

s

2

=

136m

2

=68m
答：汽車與傳感器之間的距離是68m．
（2）在乙圖中，物體運動3s時，通過路程為90m．根據(jù)速度公式，可得
v=

s

t

=

90m

3s

=30m/s
則圖象為：

（3）當(dāng)物體做勻速直線運動時，所受阻力與牽引力相等，即
F=f=3000N
根據(jù)速度公式，可得：
S=vt=30m/s×10s=300m
根據(jù)功的計算公式，可得：
W=FS=3000N×300m=9×10⁵J
答：牽引力所做的功9×10⁵J．

點評：本題考查學(xué)生對速度公式、做功公式的使用能力，同時要求熟練掌握勻速直線運動的性質(zhì)及其圖象，綜合性很強，難度較大．