Question

1．圖甲是在高速公路上用超聲波測(cè)速儀測(cè)量車速的示意圖，測(cè)速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號(hào)．根據(jù)發(fā)出和接收到的信號(hào)間的時(shí)間差，測(cè)出被測(cè)物體的速度．圖乙中p₁、p₂是測(cè)速儀發(fā)出的超聲波信號(hào)，n₁、n₂分別是p₁、p₂由汽車反射回來(lái)的信號(hào)．設(shè)測(cè)速儀勻速掃描，p₁、p₂之間的時(shí)間間隔△t=1.0s，超聲波在空氣中傳播的速度是
v=340m/s，若汽車是勻速運(yùn)動(dòng)的，設(shè)汽車在接收到p₁、p₂兩個(gè)信號(hào)之間的時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離是△x，汽車的速度是v，則根據(jù)圖可知（　�。�

• A． △x=17m
• B． △x=34m
• C． 18.9m/s
• D． 17.9m/s

Answer 1

分析 從題中的b圖可以求出發(fā)出超聲波信號(hào)p₁到接收到反射信號(hào)n₁的時(shí)間，然后汽車離測(cè)速儀的距離，同樣可求得發(fā)出信號(hào)p₂到接收到信號(hào)n₂的時(shí)間，故可以得到汽車接收到p₁、p₂兩個(gè)信號(hào)之間的時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離．求出汽車接收到P₁、P₂兩個(gè)信號(hào)的時(shí)間間隔，然后即可求得車速．

解答 解：①P₁、P₂間的刻度值為30個(gè)格，時(shí)間長(zhǎng)為1秒，發(fā)出超聲波信號(hào)P₁到接受到反射信號(hào)n₁間是12個(gè)格，則時(shí)間為：
t₁=12×$\frac{1}{30}$=0.4s
此時(shí)超聲波前進(jìn)的距離：
S₁=$\frac{1}{2}$vt₁=$\frac{1}{2}$×340m/s×0.4s=68m；
②發(fā)出超聲波信號(hào)P2到接受到反射信號(hào)n2的時(shí)間為：
t₂=9×$\frac{1}{30}$=0.3s
此時(shí)超聲波返回的距離：
S₂=$\frac{1}{2}$vt₂=$\frac{1}{2}$×340m/s×0.3s=51m；
③所以汽車接收到P1、P2兩個(gè)信號(hào)之間的時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離為：
△S=S₁-S₂=68m-51m=17m．
④汽車運(yùn)行17m的時(shí)間為汽車接收到P1、P2兩個(gè)信號(hào)的時(shí)刻應(yīng)分別對(duì)應(yīng)于圖中P1n1的中點(diǎn)和P2n2的中點(diǎn)，其間有28.5小格，即汽車接收到P1、P2兩個(gè)信號(hào)的時(shí)間間隔為n1與n2兩個(gè)信號(hào)之間的間隔，即：
t=28.5×$\frac{1}{30}$=0.95s；
故汽車的行駛速度v=$\frac{s}{t}$=$\frac{17}{0.95}$=17.9m/s．
故選：AD

點(diǎn)評(píng) 汽車在接收到信號(hào)之間的距離，要通過(guò)其與測(cè)速儀之間的距離的變化求出．如何確定汽車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，是此題的難點(diǎn)．兩次信號(hào)的時(shí)間間隔雖然是1秒，但汽車在接收到兩次信號(hào)時(shí)其其通過(guò)的路程所對(duì)應(yīng)的時(shí)間不是1秒．要從起第一次接收到超聲波的信號(hào)開(kāi)始計(jì)時(shí)，到第二次接收到超聲波的信號(hào)結(jié)束，由此來(lái)確定其運(yùn)動(dòng)時(shí)間．通過(guò)的路程與通過(guò)這段路程所用的時(shí)間對(duì)應(yīng)上是解決此題關(guān)鍵．