解答:已知:仪器从发出信号到收到回声的时间t=0.1s,超声波在空气中的速度是v声=340m/s,拉力F=10N,由图3知物体移动的距离s′=30m,时间t2=15s
求:(2)物体距仪器的距离s=?;(3)物体受到的摩擦力f=?;物体的速度v=?
解:(1)由图象1可知物体在0至15s内距离传感器始终是20m,所以说物体没有移动,即物体处于静止状态.
(2)超声波从发出到物体的时间t1=
1
2
t=
1
2
×0.1s=0.05s,
∵v=
s
t
,
∴物体距传感器s=v声t1=340m/s×0.05s=17m;
(3)由图3知,路程与时间成正比,物体作匀速直线运动,物体受到水平拉力F和摩擦力f二力平衡,
故摩擦力:f=F=10N;
物体移动的速度:
v=
s′
t2
=
30m
15s
=2m/s=7.2km/h.
答:(1)物体在0至15s处于静止状态;
(2)物体距仪器的距离为17m;
(3)在0至15s物体受到的摩擦力为10N;物体的速度是2m/s,合7.2km/h.