Question

13．如圖甲為某地距離傳感器發(fā)出和接收超聲波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)出至接收超聲波信號用了0.4s，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，請在圖丙中畫出汽車運動的速度（v）-時間（t）圖象．
（3）遵守交通規(guī)則是每個公民的自覺行為，為了他人的安全同時也能保障自己的安全．從標志牌上看，在遵守交通規(guī)則的前提下，從標志牌到威海勻速行駛的汽車最快需用多長時間才能到達威海．

Answer 1

分析 （1）（1）需要利用速度公式進行計算．注意：本儀器是依據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，根據速度公式，求出速度大小后，再畫出v-t圖象；
（3）首先要明確交通標志牌上每一個符號的含義，已知路程和速度，可利用公式t=$\frac{s}{v}$計算需用的時間．

解答 解：
（1）根據速度公式，可得超聲波傳播的距離：
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=$\frac{1}{2}$s=$\frac{1}{2}$×136m=68m；
（2）在乙圖中，物體運動3s時，通過路程為90m．根據速度公式，可得
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{90m}{3s}$=30m/s
則物體的v-t圖象為：
；
（3）交通標志牌上的60表示限速（最快不能超過）60km/h，
威海45km表示從標志牌到威海的距離為45km，
因為s=45km，v=60km/h，
所以由v=$\frac{s}{t}$得需要的時間：
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{45km}{60km/h}$=0.75h=45min．
答：（1）超聲波信號遇到汽車時，汽車與傳感器之間的距離是68m；
（2）汽車運動的速度（v）-時間（t）圖象如圖所示；
（3）從標志牌上看，在遵守交通規(guī)則的前提下，從標志牌到威海勻速行駛的汽車最快需用45min才能到達威海．

點評 本題考查學生對速度公式的靈活運用，同時要求熟練掌握勻速直線運動的性質及其圖象，綜合性很強，難度較大．