Question

國(guó)慶節(jié)期間，小芳和同學(xué)們乘火車(chē)從襄樊回重慶，當(dāng)火車(chē)行至襄渝鐵路大巴山冷水隧道前一段平直軌道時(shí)，小芳對(duì)其他同學(xué)說(shuō)：“我們能否用手邊的器材估測(cè)出火車(chē)的速度？”許多同學(xué)參加了測(cè)量，他們各自的做法如下：
（1）小芳聽(tīng)到列車(chē)上廣播“前方3km便是大巴山冷水隧道”．恰好此時(shí)火車(chē)?guó)Q笛，小芳測(cè)得經(jīng)t秒后聽(tīng)到大巴山反射來(lái)的回聲后說(shuō)：“我已能算出火車(chē)的速度．”
（2）坐在窗旁的小軍不動(dòng)聲色，看著窗外每隔100m的電線(xiàn)桿，并數(shù)著自己脈搏跳動(dòng)的次數(shù)，數(shù)出每通過(guò)兩根電線(xiàn)桿時(shí)自己脈搏跳動(dòng)了N次，小軍突然宣布：“我已測(cè)出火車(chē)的速度．”設(shè)小軍自己平時(shí)每分鐘脈搏跳動(dòng)n次．
（3）小強(qiáng)跑到列車(chē)駕駛室，回來(lái)后笑著說(shuō)：“我已知道了火車(chē)的速度．”
（4）小慧看著自己的手表，問(wèn)了一下乘務(wù)員每根鐵軌長(zhǎng)L，數(shù)出t秒內(nèi)鐵軌響了N次，小慧說(shuō)自己的方法可以測(cè)火車(chē)的速度．
請(qǐng)你判斷一下，小芳、小軍能否測(cè)出火車(chē)速度？如果能，他們的測(cè)量結(jié)果是什么？小強(qiáng)、小慧的方法能否測(cè)出火車(chē)速度（此問(wèn)只回答，不需算出）？

Answer 1

分析：（1）小芳所坐的列車(chē)行駛的距離加上聲音傳播的距離為鳴笛處到大巴山距離的2倍，根據(jù)公式v=

s

t

求出火車(chē)的速度；
（2）小軍脈搏跳動(dòng)N次的時(shí)間t=

60N

n

，根據(jù)公式v=

s

t

求出火車(chē)的速度；
（3）小強(qiáng)的測(cè)量方法是：觀(guān)察列車(chē)上的速度計(jì)的示數(shù)知道列車(chē)的速度的；
（4）小慧數(shù)出t秒內(nèi)鐵軌響了N次，表示走過(guò)的路程為s=（N-1）L，根據(jù)公式v=

s

t

求出火車(chē)的速度．

解答：解：（1）∵v=

s

t

，
∴聲音傳播的距離s_聲=v_聲t，
列車(chē)走的距離s_車(chē)=v_車(chē)t，且s_聲+s_車(chē)=2s，
即：v_聲t+v_車(chē)t=2s，
所以列車(chē)的速度為：
v_車(chē)=

2s-v聲t

t

=

6000m

t

-340m/s；
（2）小軍脈搏跳動(dòng)1次的時(shí)間：

1

n

×60，
脈搏跳動(dòng)了N次的時(shí)間t=

1

n

×60×N=

60N

n

，
每通過(guò)兩根電線(xiàn)桿通過(guò)的距離為s=100m，
所以列車(chē)的速度為：
v_車(chē)=

s

t

=

s

60N n

=

ns

60N

=

100n

60N

m/s；
（3）小強(qiáng)的測(cè)量方法是：觀(guān)察列車(chē)上的速度計(jì)的示數(shù)知道列車(chē)的速度的；
（4）小慧數(shù)出t秒內(nèi)鐵軌響了N次，表示走過(guò)的路程為s=（N-1）L，
所以列車(chē)的速度為：
v_車(chē)=

s

t

=

(N-1)L

t

．
答：小芳、小軍能測(cè)出火車(chē)速度，小芳的測(cè)量結(jié)果是

6000m

t

-340m/s，小軍的結(jié)果是

100n

60N

m/s；小強(qiáng)、小慧的方法也能測(cè)出火車(chē)速度．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了速度公式的應(yīng)用，在不同的方法中所用的測(cè)量路程和時(shí)間的方法是不同的，知道火車(chē)經(jīng)過(guò)的路程和時(shí)間是解決本題的關(guān)鍵．小芳利用回聲測(cè)距離的辦法來(lái)求車(chē)速，小軍利用自己的脈搏來(lái)測(cè)量時(shí)間，小會(huì)利用數(shù)鐵軌的根數(shù)來(lái)計(jì)算路程，結(jié)合實(shí)際情況，體現(xiàn)物理來(lái)源于生活的新課程理念．