小明乘坐的汽艇正對面有一座山崖,他向山崖大喊一聲,歷時5s 聽到回聲(聲速為340m/s),問:
(1)若汽艇靜止在水面上時,他離山崖有多遠?
(2)若汽艇以20m/s的速度正對著山崖駛?cè)ィ蠛皶r離山崖有多遠?
【答案】
分析:(1)先求出聲音從汽艇傳到高崖的時間,再根據(jù)速度公式v=
的變形式計算出此處到山崖的距離.
(2)若汽艇運動,如圖,在A處喊話,因為聲速大于船速,所以聲音從A→C、回聲由C→B.設(shè)聲音的傳播所用時間為t,在這個時間內(nèi),船由A→B,所用時間也為t.注意:聲音傳播時,船仍在行駛.
解答:解:(1)∵聲音傳播到高崖的時間為聽到回聲的時間的一半,
∴t=
×5s=2.5s,
∵v=
,
∴汽艇到高山的距離:
s=vt=340m/s×2.5s=850m.
(2)由題知汽艇由A→B所用時間:t=5s,
汽艇行駛的路程:s
AB=v
艇t
聲音傳播的距離為:s
AC+s
BC=v
聲t,
∵s
AB+s
AC+s
BC=2s
AC,
∴v
艇t+v
聲t=2s
AC代入數(shù)據(jù):(20m/s+340m/s)×5s=2s
AC,
∴s
AC=900m
答:(1)若汽艇靜泊水面,他離山崖850m遠;
(2)若汽艇以20m/s的速度正對山崖駛?cè),他喊叫時離山崖900m遠.
點評:本題考查了速度公式的計算及回聲測距離的應(yīng)用.(1)確定聲音從喊話處傳到高崖的時間(單趟用時)是解題的關(guān)鍵.(2)該題較復(fù)雜,注意畫草圖,搞清各物理量之間的關(guān)系,列出方程,求得答案.