Question

10．如圖a為超聲波測速裝置，該儀器可以向正在平直公路上勻速行駛的汽車發(fā)出一束短促的超聲波．為圖中振幅較大的波形，并且能收到反射回來的超聲波，為圖中振幅較小的波形，將兩種波形顯示在屏幕上，相鄰波形間的時(shí)間間隔如圖b所示，超聲波的速度為v₀，其發(fā)射方向與汽車行駛方向相同，則這輛汽車的行駛速度為$\frac{{v}_{0}△t}{2{T}_{0}-△t}$．

Answer 1

分析 超聲波在空中勻速傳播，根據(jù)發(fā)射和接收的時(shí)間差求出速度．通過的位移與所用時(shí)間比值，來確定小車的速度．

解答 解：
由屏幕上顯示的波形可以看出，反射波滯后于發(fā)射波的時(shí)間越來越長，說明小車離信號源的距離越來越遠(yuǎn)，小車向右運(yùn)動(dòng)．
由題中圖2可得，小車相鄰兩次反射超聲波脈沖的時(shí)間為：
t=T₀+$\frac{1}{2}$（t-△t）-$\frac{1}{2}$t=T₀-$\frac{1}{2}$△t，
小車在此時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離為：s=v₀•$\frac{△t}{2}$，
小車的速度為：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{{v}_{0}\frac{△t}{2}}{{T}_{0}-\frac{1}{2}△t}$=$\frac{{v}_{0}△t}{2{T}_{0}-△t}$．
此儀器是利用物理中多普勒效應(yīng)制成的．
故答案為：$\frac{{v}_{0}△t}{2{T}_{0}-△t}$．

點(diǎn)評 本題是實(shí)際應(yīng)用問題，考查應(yīng)用物理知識分析、理解現(xiàn)代科技裝置原理的能力．