Question

6．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）若車重20000N，則地面對車的支持力為多少？
（4）若汽車水平勻速運動中所受阻力大小是車重的0.02倍，求汽車受到的牽引力為多少？

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）靜止在水平面上的物體，豎直方向受到重力和支持力的作用，兩個力是一對平衡力，大小相等；
（4）已知汽車受到的阻力與重力的關(guān)系，可以得到汽車受到的阻力；汽車在水平方向勻速直線運動時，牽引力與阻力是一對平衡力，大小相等．

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=$\frac{s}{2}$=$\frac{136m}{2}$=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=$\frac{s}{t}$=$\frac{90m}{3s}$=30m/s；
汽車運動的速度（v）-時間（t）圖象如圖所示：
；
（3）地面對汽車的支持力是N=G=20000N；
（4）汽車受到的牽引力為F=f=0.02G=0.02×20000N=400N．
答：
（1）汽車與傳感器之間的距離是68m；
（2）如上圖所示；
（3）地面對車的支持力為20000N；
（4）汽車受到的牽引力為400N．

點評 本題考查學(xué)生對速度公式、二力平衡條件的靈活運用，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，有一定難度．