内容正文:
专题二 声的计算
第二章 声现象
1.(江西上饶余干期末)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0.2 s,已知光的传播速度c=3×108 m/s,声音的传播速度v=340 m/s,若雷声和闪电同时产生,选择恰当的数据计算,“迅雷不及掩耳”的雷声产生处距离人所在位置不会超过多远呢?
【解析】雷声速度v=340 m/s,传播时间t=0.2 s,雷声产生处到人所在位置的距离s=vt=340 m/s×0.2 s=68 m。
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2.(广东湛江遂溪期中)倒车雷达中的距离传感器是一种测量距离的半导体材料,它发出的超声波遇到物体后反射回来,传感器收到信号后自动计算出物体到传感器的距离。已知超声波在空气中的速度是340 m/s。问:
(1)若传感器在发出信号后0.01 s收到从物体反射回来的信号,物体距传感器多远?
【解析】由题知,传感器发出的超声波到物体所用的时间t=×0.01 s=0.005 s,物体到传感器的距离s=vt=340 m/s×0.005 s=1.7 m。
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(2)超声波在海水中传播1 300 m需要多长时间?(海水中声速为1 500 m/s,结果保留两位小数)
【解析】超声波在海水中传播1 300 m需要时间t′==≈0.87 s。
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【解析】海水中的声速v=1.5×103 m/s,声波传播的时间t=6 s,声波传播的路程s0=vt=
1.5×103 m/s×6 s=9 000 m;探测器此时到海底的距离s1=s0=×9 000 m=4 500 m。
3.(湖南娄底涟源模拟)利用超声波可测海洋深度,已知超声波在海水中的传播速度是1.5×103 m/s,若我国深海探测器某次下潜到海面下200 m深处静止时发出信号,静待6 s后收到海底反射回来的声波,问:
(1)探测器此时到海底的距离是多少米?
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(2)若探测器平均下潜速度为2.5 m/s,从海面潜到海底需要多长时间?
【解析】探测器到海面的距离s2=200 m,此处海洋深度s=s1+s2=4 500 m+200 m=4 700 m,探测器从海面潜到海底需要的时间t′===1 880 s。
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4.(湖北咸宁崇阳期末)一辆汽车某一时刻鸣笛,司机在4 s后听到从峭壁反射回来的声音。已知声音在空气中的传播速度为340 m/s,请你根据所给条件分别计算下列各小题。
(1)如果汽车静止不动,求鸣笛时汽车到峭壁的距离。
【解析】如果汽车静止不动,笛声从汽车传播到峭壁的时间t=×4 s=2 s,汽车到峭壁的距离s=v声t=340 m/s×2 s=680 m。
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(2)如果汽车以20 m/s的速度远离峭壁开去,求鸣笛时汽车到峭壁的距离。
【解析】如果汽车以20 m/s的速度远离峭壁开去,4 s内汽车行驶的距离s车=v车t′=20 m/s× 4 s=80 m;4 s内声音传播的距离s声=v声t′=340 m/s×4 s=1 360 m;鸣笛时汽车到峭壁的距离s1=(s声-s车)=×(1 360 m-80 m)=640 m。
(3)如果汽车以20 m/s的速度远离峭壁开去,求司机听见回声时汽车到峭壁的距离。
【解析】司机听见回声时汽车到峭壁的距离s2=(s声+s车)=×(1 360 m+80 m)=720 m。
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