Question

利用激光遇到物體發(fā)生反射的特點(diǎn)，可以測(cè)定物體的有關(guān)參量，如圖13-8-3甲所示，B為固定的激光發(fā)生器和接收器于一體的裝置，C為一輛在水平地面上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的小車(chē)，現(xiàn)使B對(duì)準(zhǔn)勻速行駛的小車(chē)C，使B每隔固定時(shí)間T₀發(fā)射一激光脈沖如圖13-8-3乙所示中幅度大的波形，B接收的由小車(chē)C返回的激光脈沖為圖乙所示幅度較小的波形，發(fā)射、接收激光脈沖的時(shí)間間隔如圖乙中所示，T₀、T、ΔT均為已知，則根據(jù)所給信息判斷小車(chē)的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)開(kāi)_________（填“向左”或“向右”），速度大小為_(kāi)__________（光速為c）.

圖13-8-3

Answer 1

解析：（1）若小車(chē)不動(dòng)，發(fā)射激光脈沖后到接收返回脈沖的時(shí)間應(yīng)恒定，而從圖形看，從發(fā)射到接收的時(shí)間間隔逐漸增大，故可知小車(chē)C速度方向與激光發(fā)射的方向一致，即小車(chē)向右運(yùn)動(dòng).

（2）要求小車(chē)的速度，關(guān)鍵是要求出小車(chē)通過(guò)的某段位移和所用時(shí)間，可用運(yùn)動(dòng)學(xué)中處理追及問(wèn)題的方法求解，作出運(yùn)動(dòng)示意圖，如圖所示.

小車(chē)在第一次收到脈沖至第二次收到脈沖時(shí)，運(yùn)動(dòng)的距離等于第二次與第一次激光單程到達(dá)小車(chē)時(shí)的路程之差.

s=c·ΔT，如圖所示，可知在s這段位移內(nèi)小車(chē)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=(T₀+)=T₀+

故小車(chē)的速度大小為v=.

答案：向右