7、匀速直线运动四--回声测速【帮课堂】2021-2022学年八年级物理上册同步精品讲义（沪科版）

七、匀速直线运动四--回声测试问题 一．选择题（共2小题） 1．某两位同学为了体验声音在不同介质中传播速度不同的物理现象，让一位同学在输送水的直铁管的一端敲一下，使铁管发出清脆的声音，另一同学在铁管另一端用耳朵贴近铁管听声音。（已知人耳区别两次声音的间隔时间最短为0.1s；为了简化计算，取空气中的声速300m/s，水中的声速为1500m/s，铁中的声速为5000m/s。），下列说法正确的是（　　） A．若听到了3次响声，则第一次响声一定是由空气中传来的 B．如果管中装满水，只听到1次响声，管道最长为30m C．如果管中装满水，要听到3次响声，管道至少要214.3m D．选择能听到3次声音的最短管道做实验，听到的第1次和第2次声音的时间间隔约为0.57s 【解答】解： A、声音可以在空气、水、钢铁中进行传播，且在钢铁中传播的速度最快，在水中次之，在空气中传播的最慢，所以若听到了3次响声，则第一次响声一定是由铁管中传来的，故A错误； B、设声音传播的距离为s，要分辨（相邻的）空气和水传来的声音，应有：﹣≥0.1s，解得：s≥37.5m，所以如果管中装满水，只听到1次响声，管道最长不能大于37.5m，故B错误； C、要分辨（相邻的）水和铁传来的声音，应有：﹣≥0.1s，解得：s′≥214.3m，故C正确； D、选择能听到 3 次声音的最短管道做实验，即 L′≈214.3m。则﹣＝﹣≈0.1s，故D错误。 故选：C。 2．为了监督司机遵守限速规定，交管部门在公路上设置了固定测速仪。如图，汽车向放置在路中的测速仪匀速驶来，测速仪向汽车发出两次短促的（超声波）信号，第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.7s，第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s，若发出两次信号的时间间隔是2.9s，超声波的速度是340m/s．则（　　） A．汽车接收到第一次信号时，距测速仪238m B．汽车接收到第二次信号时，距测速仪170m C．汽车的速度是15.45m/s D．汽车的速度是12.14m/s 【解答】解： A、第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.7s，所以第一次信号到达汽车的时间为0.35s， 由v＝可得：汽车接收到第一次信号时，汽车距测速仪： s1＝v声t1＝340m/s×0.35s＝119m；故A错误； B、第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s，所以第二次信号到达汽车的时间为0.25s， 汽车接收到第二次信号时，汽车距测速仪： s2＝v声t2＝340m/s×0.25s＝85m；故B错误； CD、汽车在两次信号的间隔过程中，行驶了：s′＝s1﹣s2＝119m﹣85m＝34m； 这34m共用了：t′＝△t﹣t1+t2＝2.9s﹣0.35s+0.25s＝2.8s， 所以汽车的车速为：v′＝＝＝12.14m/s．故C错误，D正确。 故选：D。 二．填空题（共7小题） 3．地球距离月球约3×108m，人类发射的月球探测器能够在自动导航系统的控制下在月球上行走，且每隔5s向地球发射一次信号。某时刻，地面控制中心数据显示探测器前方相距32m处存在障碍物，经过5s，控制中心数据显示探测器距离障碍物22m，探测器移动速度为　2　m/s；再经过5s，控制中心得到探测器上刹车装置出现故障的信息。为避免探测器撞击障碍物，科学家决定对探测器进行人工刹车遥控操作，科学家输入命令需要3s。已知电磁波传播速度为3×108m/s，则探测器收到地面刹车指令时，探测器距离障碍物　2　m。 【解答】解：（1）从探测器发现障碍物到发现刹车出现故障的时间t1＝5s，探测器前进的路程： s1＝32m﹣22m＝10m 月球探测器行进的速度为 v1＝＝＝2m/s。 （2）电磁波从月球传到地球或从地球传到月球所需时间： t′＝＝＝1s； 某时刻，地面控制中心数据显示探测器前方相距32m处存在障碍物，该时刻是“显示”为32m，在此信息传回地球的1秒内，探测器又前进了1s，所以，显示为32m的时刻实际距离是30m；以此类推，5s后，显示为22m，但实际距离是20m；再经过5s，发现故障，此时显示为12m，但实际距离为10m．此后输入指令3s，指令传给探测器1s，共4s，在这4s内，探测器移动的距离为： s探测器＝v1t探测器＝2m/s×4s＝8m； 探测器距离障碍物的距离为： 10m﹣8m＝2m。 故答案为：（1）2；（2）2。 4．如图，停在公路旁的公安巡逻车利用超声波可以监测车速；巡逻车上测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差。就能测出车速。第一次测速仪发出信号到接收经汽车反射回来的信号用时0.6s，第二次测速仪发出信号到接收经汽车反射回来的信号用时0.4s。若发出两次信号的时间间隔为1.8s，超声波在空气中传播的速度为340m/s，汽车