Question

【題目】圖是利用位移傳感器測量速度的示意圖。這個系統有發射器A與接收器B組成，發射器A能夠發射紅外線和超聲波信號，接收器B可以接受紅外線和超聲波信號。發射器A固定在被測的運動物體上，接收器B固定在桌面上。測量時A向B同時發射一個紅外線脈沖和一個超聲波脈沖（即持續時間很短的一束紅外線和一束超聲波）。已知實驗時聲波傳播速度約為300m/s，紅外線的傳播速度約為3.0×108m/s，（由于A、B距離近，紅外線傳播速度太快，紅外線的傳播時間可以忽略）請根據以上數據和下面表格數據回答下面的問題：

紅外線接受時刻	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5
超聲波接受時刻	0.101	0.202	0.303	0.404	0.505

（1）小車是靠近接收裝置還是遠離接收裝置？請說明理由。

（2）估算小車在0.4s末的瞬時速度是多少？

（3）若發射和接收裝置都安裝在C上，信號由C發出，經小車D反射后再由C接受，這樣只利用超聲波信號就可以測量小車速度了。若第一個信號發射時刻為0.3s末，經過0.04s接受到反饋信號；然后在第0.5s發射了第二個信號，再經過0.06s接受到反饋信號，請根據這4個數據計算小車的瞬時速率。

Answer 1

【答案】（1）遠離（2）3m/s （3）15m/s

【解析】

(1)小車遠離接收裝置，因為超聲波接受的時間變大；

(2)0.4s末的速度近似等于0.4s內的平均速度，即為

(3)由題意可知，小車在兩次發射信號之間運動的時間為0.2s，運動的距離為

所以小車的速度為