Question

高速公路上常用超聲波測(cè)速儀來(lái)測(cè)量汽車(chē)速度．某次檢測(cè)時(shí)，第一次發(fā)出信號(hào)到接收到超聲波返回信號(hào)，用時(shí)0.4s，如圖所示．第二次發(fā)出到接收到返回信號(hào)用時(shí)0.3s，兩次發(fā)出信號(hào)時(shí)間間隔是1s．（假設(shè)超聲波的速度為340m/s，且保持不變）求：
（1）超聲波5s可以傳播多遠(yuǎn)的距離？
（2）題目中被測(cè)汽車(chē)第一次接收到超聲波時(shí)，汽車(chē)到超聲波測(cè)速儀的距離S₁是多少？
（3）被測(cè)汽車(chē)兩次接收到超聲波的距離差S₃是多少？
（4）被測(cè)汽車(chē)的速度是多大？

Answer 1

已知：超聲波第一次傳到汽車(chē)用的時(shí)間t₁=×0.4s=0.2s，超聲波第二次傳到汽車(chē)用的時(shí)間t₂=×0.3s=0.15s，超聲波的速度為v_聲=340m/s，
求：（1）超聲波5s傳播的距離s=？（2）汽車(chē)到超聲波測(cè)速儀的距離s₁=？；（3）被測(cè)汽車(chē)兩次接收到超聲波的距離差s₃=？；（4）被測(cè)汽車(chē)的速度v_車(chē)=？
解：（1）∵v=，
∴超聲波5s傳播的距離：
s=v_聲t=340m/s×5s=1700m；
（2）∵v=，
∴測(cè)速儀第一次發(fā)出的信號(hào)從汽車(chē)處返回到測(cè)速儀時(shí)，汽車(chē)距測(cè)速儀：
s₁=v_聲t₁=340m/s×0.2s=68m；
（3）第二次發(fā)出的信號(hào)從汽車(chē)處返回到測(cè)速儀時(shí)，汽車(chē)距測(cè)速儀：
s₂=v_聲t₂=340m/s×0.15s=51m；
因此汽車(chē)在兩次與信號(hào)相遇的過(guò)程中，行駛的距離：s₃=s₁-s₂=68m-51m=17m；
（4）行駛這段路程所用的時(shí)間：t_車(chē)=△t-+=1s-0.2s+0.15s=0.95s，
所以汽車(chē)的速度v==≈17.9m/s．
答：（1）超聲波5s可以傳播1700m的距離；
（2）汽車(chē)到超聲波測(cè)速儀的距離S₁是68m；
（3）被測(cè)汽車(chē)兩次接收到超聲波的距離差S₃是17m；
（4）被測(cè)汽車(chē)的速度是17.9m/s．
分析：（1）根據(jù)v=求出超聲波傳播的距離；
（2）測(cè)速儀第一次發(fā)出超聲波時(shí)，經(jīng)過(guò)了0.2s到達(dá)了汽車(chē)處，根據(jù)v=求出汽車(chē)到超聲波測(cè)速儀的距離；
（3）在第二次發(fā)出的信號(hào)，在與汽車(chē)相遇返回到測(cè)速儀時(shí)，超聲波行駛了0.15s；這兩次汽車(chē)與測(cè)速儀的距離差就是汽車(chē)行駛的距離；
（4）求出行駛這段路程所用的時(shí)間，利用速度公式即可得解．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)速度公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是找到對(duì)應(yīng)的路程和時(shí)間，這是本題的一個(gè)難點(diǎn)．