Question

14．如圖所示為超聲波測速示意圖．一固定的超聲波測速儀每隔1s向小汽車發(fā)出一個超聲波脈沖信號，己知第一個超聲波t₀=0時(shí)刻發(fā)出，遇到小汽車后返回，t_l=l.0s時(shí)刻接收到反射波同時(shí)發(fā)出第二個超聲波，t₂=1.9s時(shí)刻接收到第二個反射波．若超聲波在空氣中的傳播速度為3.4x 10²m/s，小汽車在這段時(shí)間的運(yùn)動視為勻速運(yùn)動，根據(jù)上述條件可知（　�。�

• A． 小汽車向超聲波測速儀運(yùn)動，速度為17.9m/s
• B． 小汽車向超聲波測速儀運(yùn)動，速度為17.0m/s
• C． 小汽車背離超聲波測速儀運(yùn)動，速度為17.9m/s
• D． 小汽車背離超聲波測速儀運(yùn)動，速度為17.0m/s

Answer 1

分析 根據(jù)題意從而可以求出超聲波前后兩次測速儀所用的時(shí)間，結(jié)合聲速，進(jìn)而可以求出前后兩次運(yùn)動物體到測速儀之間的距離．物體前后兩次到測速儀之間的距離之差即為運(yùn)動物體前進(jìn)的路程．由于兩次超聲波發(fā)出的時(shí)間間隔可知．運(yùn)動物體的時(shí)間為從第一次與超聲波相遇開始，到第二次與超聲波相遇結(jié)束．求出這個時(shí)間，就是運(yùn)動物體的時(shí)間．根據(jù)運(yùn)動物體的距離和時(shí)間，即可求出運(yùn)動物體的速度．

解答 解：第一次超聲波接觸小車時(shí)的距離x₁=v$\frac{{t}_{1}}{2}$=3.4×10²×0.5=170m；
第二次小車的距離x₂=3.4×10²×0.45=153m；
汽車前進(jìn)的距離為x=170-153=17m； 向著測速儀前進(jìn)；
經(jīng)過的時(shí)間t=T-$\frac{{t}_{1}}{2}$+（$\frac{{t}_{2}}{2}$-$\frac{{t}_{1}}{2}$）=1-0.5+0.45=0.95s；
汽車的速度v=$\frac{x}{t}$=$\frac{17}{0.95}$≈17.9m/s；
故選：A

點(diǎn)評 兩次信號的時(shí)間間隔雖然是已知，但物體在接收到兩次信號時(shí)其通過的路程所對應(yīng)的時(shí)間不是來回時(shí)間．要從起第一次接收到超聲波的信號開始計(jì)時(shí)，到第二次接收到超聲波的信號結(jié)束，由此來確定其運(yùn)動時(shí)間．通過的路程與通過這段路程所用的時(shí)間對應(yīng)上是解決此題關(guān)鍵．