Question

6．圖甲為某地距離傳感器發(fā)出和接受超聲波信號(hào)檢測(cè)汽車(chē)速度的示意圖．
（1）已知超聲波的速度為340m/s，某次檢測(cè)車(chē)速時(shí)，傳感器發(fā)出至接受超聲波信號(hào)用了0.4s，求超聲波信號(hào)遇到汽車(chē)時(shí)，汽車(chē)與傳感器之間的距離是多少米？
（2）如果將距離傳感器與計(jì)算機(jī)連接，可以將物體運(yùn)動(dòng)的距離（s）-時(shí)間（t）圖象顯示在計(jì)算機(jī)的屏幕上．利用傳感器測(cè)得某一汽車(chē)在平直公路上運(yùn)動(dòng)的距離（s）-時(shí)間（t）圖象如圖乙所示，請(qǐng)?jiān)诒麍D中畫(huà)出汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的速度（v）-時(shí)間（t）圖象．
（3）若車(chē)重20000N，則地面對(duì)車(chē)的支持力為多少？
（4）若汽車(chē)水平勻速運(yùn)動(dòng)中所受阻力大小是車(chē)重的0.02倍，求汽車(chē)受到的牽引力為多少？

Answer 1

分析 （1）需要利用速度公式進(jìn)行計(jì)算．注意：本儀器是依據(jù)聲音反射的原理來(lái)進(jìn)行的，所以總路程要除以2；
（2）由乙圖可得，物體做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．根據(jù)速度公式，求出速度大小后，再進(jìn)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(gè)力是一對(duì)平衡力，大小相等；
（4）已知汽車(chē)受到的阻力與重力的關(guān)系，可以得到汽車(chē)受到的阻力；汽車(chē)在水平方向勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，牽引力與阻力是一對(duì)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(chē)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(yùn)動(dòng)3s時(shí)，通過(guò)路程為90m．根據(jù)速度公式，可得
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{90m}{3s}$=30m/s；
汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的速度（v）-時(shí)間（t）圖象如圖所示：
；
（3）地面對(duì)汽車(chē)的支持力是N=G=20000N；
（4）汽車(chē)受到的牽引力為F=f=0.02G=0.02×20000N=400N．
答：
（1）汽車(chē)與傳感器之間的距離是68m；
（2）如上圖所示；
（3）地面對(duì)車(chē)的支持力為20000N；
（4）汽車(chē)受到的牽引力為400N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生對(duì)速度公式、二力平衡條件的靈活運(yùn)用，同時(shí)要求熟練掌握勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及其圖象，綜合性很強(qiáng)，有一定難度．