内容正文:
计算专题(声速)基础训练
1.周末,小华和同学结伴来到大草坪中央,他们对着前方680m的高山大声喊:“你好……!”。(空气中声速为340m/s)
(1) 他们的声音从发出到反射回来经历多长时间?
(2)他们是否能听到自己的回声?
(3) 这种测量方法能否用来测量地球与月球之间的距离?为什么?
2.利用回声可以测量声源到障碍物的距离。科学工作者为了探测海底某处的深度,从海面向海底垂直发射超声波,经过6s后接收到返回信号,已知声音在海水中的传播速度为1500m/s,请回答下列问题:海洋的深度是多少?
3.高铁在进入隧道前一般都要鸣笛。一列高铁在进入某隧道前的运行速度保持在252km/h。在距隧道1km处时司机鸣笛,鸣笛后5s听到隧道口处山崖反射的回声,求:
(1)从鸣笛到听到回声,高铁行驶的距离;
(2)此时此地空气中的声速。
4.歼-20是我国自主研制的第五代战斗机,它的研制实现了既定的四大目标——打造跨代新机、引领技术发展、创新研发体系、建设卓越团队。打造跨代新机,是按照性能、技术和进度要求,研制开发我国自己的新一代隐身战斗机,由网络查询得到下列数据:
空载质量
最大飞行速度
作战半径
最大飞行高度
17吨
2.8马赫
2200千米
18500米
其中,1马赫相当于一倍声音在空气中传播的速度。若声音在空气中速度取1200km/h,求:
(1)歼-20的最大飞行速度为多少km/h。
(2)歼-20以最大速度飞行一个作战半径的来回需要多长时间。(计算结果保留一位小数)
5.甲同学在观看远处放烟花,甲同学发现烟花在空中爆炸2s后才听到响声,甲同学距烟花爆炸处有多远?(声音的速度为340m/s,不计光传播的时间)
6.近日我国东部战区在海上进行军事演习,其中海上航母经常使用声呐探测目标。
(1)假设航母的声呐系统向潜艇发出超声波后在20s后接收到返回的信号,那么它离潜艇多远? (声音在海水中的传播速度为1500m/s)
(2)假设要把收集的信息通过卫星传送到军区基地,假设卫星正好在两者的中间,并且离基地距离为3×107m,那么信号从航母传到基地要多长时间(电磁波的速度与光速相同,为3.0×108m/s)?
7.若正常人的反应时间(人接收到信号到采取措施完成的时间)为0.2s,若雷声和闪电同时产生,已知光的传播速度c光=3×108m/s,声音的传播速度v声=340m/s,选择其中恰当的数据大致计算的话,那么“迅雷不及掩耳”的雷声发生处距离人所在位置不会超过多远呢?
8.《战狼2》影片中,雇佣军使用无人机潜入工厂,利用图象采集和传输获取了工厂里的实时情况。在接下来的战斗中,无人机还能搜寻目标、连续扫射,甚至携带了小型火箭弹,战斗过程中几乎是单方面攻击了仍处于地面的工人。若该无人机起初在工厂上空距工厂3400m处的位置侦察工厂里的实时情况,然后无人机降落用了时间50s靠近工厂:
(1)计算降落过程中,该无人机的平均速度为多少?
(2)若该工厂内具备一台超声雷达,则可以检测到该无人机,当该无人机起初在工厂上空距工厂3400m处的位置侦察工厂里的实时情况时,工厂内这台超声雷达恰好在无人机正下方,从发出超声波至接收到被该无人机反射回来的超声波需要多少秒?(提示:声音在空气中的传播速度为340m/s)
9.向前传播的声音遇到障碍物能反射回来。小明向着远处的山崖大喊一声,约1.6s后听到回声,声音在空气中的传播速度是340m/s。求:
(1)喊声从小明处出发到山崖反射回来经过的总路程;
(2)小明与山崖的距离。
10.国庆期间,小明一家驾车去山区旅行,汽车以的速度在平直的公路上匀速行驶,公路前方有一座高山,汽车鸣笛后小明听到回声。已知声音在空气中的传播速度为。
(1)从鸣笛到听到回声,汽车行驶的路程为多少?
(2)小明听到回声时距离高山多远?
11.学完声速的知识后,天一和海晟同学想测量声音在金属管中的传播速度,于是他俩找来一根长为1020m的某空金属管。天一在空金属管的一端敲一下,海晟把耳朵贴在管子的另一端,听到两声,时间间隔为2s,请你帮他们完成下列计算:
(1)声音在空金属管中的传播时间为多少?
(2)声音在金属管子中的传播时间是多少?
(3)声音在金属管子中的传播速度为多少?(设声音在空气中的传播速度是340m/s)
12.声呐系统(SONAR)可以探知海洋的深度。一艘装有声呐系统的舰艇从码头出发直线前往120公里外的某处海洋进行探测海洋深度的任务。请回答以下问题:
(1)舰艇的出发时间和抵达探测处的时间如图甲,请问舰艇航行的平均速度是多少千米每小时?(计算结果保留一位小数)
(2)抵达探测处后,声呐装置垂直向下发出声信号,如图乙,并在0.8s后检测到回声信号,已知在海水中的声速为1500m/s,请问此处海洋的深度是多少?