Question

16．位移傳感器由發(fā)射器和接收器組成，發(fā)射器內(nèi)裝有紅外線和超聲波發(fā)射器，接收器內(nèi)裝有紅外線和超聲波接收器．

（1）如圖1，固定在被測運動物體上的發(fā)射器向接收器同時發(fā)射一個紅外線脈沖和一個超聲波脈沖，接收器收到紅外線脈沖時開始計時t₁，收到超聲波脈沖時停止計時t₂．已知超聲波在空氣中的傳播速度為v（紅外線傳播時間極短，可忽略），發(fā)射器和接收器之間的距離s=v（t₂-t₁）．
（2）某小組設(shè)計了使用位移傳感器的圖2示實驗裝置測量木塊下滑的加速度，讓木塊從傾斜木板上一點A靜止釋放，計算機描繪了滑塊相對傳感器的位移隨時間變化規(guī)律如圖3所示．根據(jù)圖線計算t₀時刻速度v=$\frac{{s}_{0}-{s}_{2}}{2{t}_{0}}$，木塊加速度a=$\frac{2{s}_{1}-{s}_{2}-{s}_{0}}{{t}_{0}^{2}}$（用圖中給出的s₀、s₁、s₂、t₀表示）．

Answer 1

分析 （1）由于超聲波是勻速運動，由s=vt可得發(fā)射器和接收器之間的距離．
（2）由于滑塊在斜面上做勻加速直線運動，所以某段時間內(nèi)的平均速度等于這段時間內(nèi)中點時刻的瞬時速度；根據(jù)加速度的定義式即可求出加速度；

解答 解：（1）超聲波是勻速運動，故發(fā)射器和接收器之間的距離為：s=vt=v（t₂-t₁）．
（2）根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于這段時間內(nèi)中點時刻的瞬時速度，得：
v₁=$\frac{{s}_{0}-{s}_{2}}{2{t}_{0}}$；
木塊的加速度：a=$\frac{△x}{{t}^{2}}$=-$\frac{（{s}_{0}-{s}_{1}）-（{s}_{1}-{s}_{2}）}{{t}_{0}^{2}}$=$\frac{2{s}_{1}-{s}_{2}-{s}_{0}}{{t}_{0}^{2}}$；
故答案為：
（1）v（t₂-t₁）．
（2）$\frac{{s}_{0}-{s}_{2}}{2{t}_{0}}$，$\frac{2{s}_{1}-{s}_{2}-{s}_{0}}{{t}_{0}^{2}}$．

點評 該題的關(guān)鍵是要分析出物體做勻加速運動，由此才能得出瞬時速度等于平均速度．