内容正文:
专题 声速的相关计算
类型一 介质中的声速计算
1. (2021·东莞期末)站在百米跑道终点的计时员,在听到起点发令员的枪声后才开始按表计时,测得运动员的成绩为13.51s。(声音在空气中的速度为340m/s)
(1) 发令员的枪声从起点传播到终点所需时间是多少?(结果保留两位小数)
解:(1) 依据题意可知s=100m,v=340m/s,则声音从百米跑道起点传播到终点所需的时间t==≈0.29s
(2) 运动员的真实成绩是多少?
解:(2) 因为声音传播的过程,人也跑了一段距离,所以运动员的真实成绩t'=13.51s+0.29s=13.80s
2. (2022·西宁湟中校级期中)在某金属管的一端敲一下钟,在管的另一端听到两次声音(第一次是由金属管传来的,第二次是由空气传来的),管长1700m,两次响声间隔4.5s,当时空气中的声速是340m/s,求:
(1) 声音从空气传到另一端需要的时间。
解:(1) 金属管长1700m,当时空气中的声速是340m/s,将数据代入速度公式v=得,t===5s
(2) 该金属中的声速。
解:(2) 声音在金属中的传播速度大于在空气中的传播速度,因此声音在金属管中的传播时间比在空气中的传播时间少4.5s,据速度公式v=可得-4.5s=,代入数据得-4.5s=,解得v=3400m/s
类型二 回声测距(速)
3. (2022·鞍山千山期中)有一山谷,两旁都是峭壁,地质员在山谷内敲打石块,0.5s后他听到从左边峭壁反射回来的第一次回声。这个山谷的宽度是340m,当时空气中的声速为340m/s。声音传播路径如图所示,求:
(1) 敲石处距左边峭壁的距离。
解:(1) 声音传播到左边峭壁的时间t1=×0.5s=0.25s,由v=得,敲石处到左边峭壁的距离s1=vt1=340m/s×0.25s=85m
第3题
(2) 敲打后多少秒他听到从右边峭壁反射回来的第二次回声。
解:(2) 敲石处到右边峭壁的距离s2=s-s1=340m-85m=255m,由v=可知,声音传到右边峭壁的时间t2===0.75s;从右边峭壁反射回来的第二次回声所用时间为0.75s×2=1.5s
第3题
4. (2022·德州陵城期中)为了监测超速行驶的违法行为,公路上常常设置有超声波测速仪,如图为某公路直线路段的一处测速仪,测速仪能发射和接收超声波。当行驶的小轿车距离测速仪sOA=62m时(如图甲),测速仪向小车发出超声波,超声波“追上”小轿车时,小轿车刚好运动到B点(如图乙)。测速仪从发出超声波到接收反射回来的超声波所用的时间为0.4s。已知此路段限速为80km/h,超声波的速度为340m/s。求:
第4题
解:(1) 根据速度公式v=得,超声波传播的路程s=vt=340m/s×0.4s=136m
第4题
(1) 超声波0.4s传播的路程。
(2) 小轿车运动的路程sAB。
解:(2) 测速仪与小轿车的距离OB等于超声波通过路程的一半,sOB=×136m=68m,小轿车通过的路程sAB=sOB-sOA=68m-62m=6m
第4题
(3) 小轿车在此路段是否超速。
解:(3) 小轿车通过AB段路程所用时间t车=×0.4s=0.2s,小轿车的速度v车===30m/s=30×3.6km/h=108km/h;因为108km/h>80km/h,所以小轿车超速了
第4题
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