Question

2．利用超聲波遇到物體發(fā)生反射的特性，可測(cè)定物體運(yùn)動(dòng)的有關(guān)參量．圖甲中儀器A和B通過(guò)電纜線連接，B為超聲波發(fā)射與接收一體化裝置，儀器A提供超聲波信號(hào)源而且能將B接收到的超聲波信號(hào)進(jìn)行處理并在屏幕上顯示其波形．現(xiàn)固定裝置B，并將它對(duì)準(zhǔn)勻速行駛的小車(chē)C，使其每隔固定時(shí)間T₀發(fā)射一短促的超聲波脈沖，圖乙中1、2、3為B發(fā)射的超聲波信號(hào)，1'、2'、3'為對(duì)應(yīng)的反射波信號(hào)．接收的反射波滯后時(shí)間已在圖中標(biāo)出，其中T₀和△T為已知量．又知該測(cè)定條件下超聲波在空氣中的速度為v₀，則根據(jù)所給信息可判斷小車(chē)的運(yùn)動(dòng)方向和速度大小為（　　）

• A． 小車(chē)往右運(yùn)動(dòng)速度v=$\frac{{v}_{0}•△T}{2{T}_{0}+△T}$
• B． 小車(chē)往左運(yùn)動(dòng)速度v=$\frac{{v}_{0}•△T}{2{T}_{0}+△T}$
• C． 小車(chē)往右運(yùn)動(dòng)速度v=$\frac{{v}_{0}•△T}{2{T}_{0}-（T+△T）}$
• D． 小車(chē)往左運(yùn)動(dòng)速度v=$\frac{{v}_{0}•△T}{2{T}_{0}-（T+△T）}$

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(guò)的位移與所用時(shí)間比值，來(lái)確定小車(chē)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(lái)越長(zhǎng)，說(shuō)明小車(chē)離信號(hào)源的距離越來(lái)越遠(yuǎn)，小車(chē)向右運(yùn)動(dòng)．
由題中圖2可得，小車(chē)相鄰兩次反射超聲波脈沖的時(shí)間
t=T₀+$\frac{1}{2}$（T+△T）-$\frac{1}{2}$T=T₀+$\frac{1}{3}$△T    ①
小車(chē)在此時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離為
s=v₀•$\frac{△T}{2}$     ②
小車(chē)的速度為v=$\frac{s}{t}$=$\frac{{v}_{0}•\frac{△T}{2}}{{v}_{0}+\frac{1}{2}△T}=\frac{{v}_{0}△T}{2{v}_{0}+△T}$．所以選項(xiàng)A正確．
 故選：A

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