专训2 利用声速进行有关计算---2023-2024学年人教版物理八年级上学期

专训2 利用声速进行有关计算 八年级物理（上）提分专训 例 典 例 剖 析 小明和小军利用如下方法估测一段铁路的长度。 (1)实验：小明在铁路的一端用锤子敲击一下铁轨，小军在这段铁路的另一端听到两次响声，记录两次响声的时间差为2 s。 (2)查阅资料：小明和小军上网查询得知v空气＝340 m/s、v铁轨＝5 200 m/s，请帮他们算出这段铁路的长度。 2 4 训练角度 1 声音在同种介质中的直线传播 分 类 训 练 1．小明同学在体育考试50 m跑项目中，取得7 s的成绩，则： (1)小明的平均速度是多少？ (2)如果终点计时员听到发令枪声才计时，则小明的实际成绩是多少？(已知声速为340 m/s，结果保留两位小数) 2．【2023·惠州期中改编】一架喷气式飞机的速度是声音在空气中传播速度的2倍，飞行高度为3 400 m，水平方向飞行。当你听到飞机在你头顶竖直上方所发出的轰鸣声时，抬头观看(不计抬头的时间)，飞机已飞到你前方多远(水平距离)的地方？(声音在空气中的传播速度是340 m/s) 解：因为喷气式飞机的速度是声音在空气中传播速度的2倍，声音在空气中的传播速度是340 m/s，所以喷气式飞机的速度v喷＝340 m/s×2＝680 m/s。 3．在一根长为1 000 m的铁管两端，有甲、乙两位同学，若甲同学把耳朵贴在该铁管的一端，乙同学在另一端敲一下铁管，已知声音在铁管中的传播速度为 5 100 m/s，求甲同学听到两次声音的时间差。(声音在空气中的传播速度为340 m/s) 训练角度 2 声音在不同种介质中的直线传播 4．如表所示是一些介质中的声速，请同学们观察表格回答以下问题： 一些介质中的声速v/(m·s－1) 空气(0 ℃) 331 冰 3 230 空气(15 ℃) 340 铜 3 750 煤油(25 ℃) 1 324 铝 5 000 水(常温) 1 500 铁 5 200 (1)声音在介质中的传播速度有什么规律？(写出两条) 解：声音的传播速度与介质的种类有关，气体中的声速较小、液体次之，固体中较大；声速与介质的温度有关。 (2)在长为850 m的金属管的一端敲击一下，在另一端先后听到两个声音，这两个声音相隔2.33 s。声音在金属管中的传播速度是多少？(此时气温约为15 ℃) 5．国庆假期，小虎和家人去游玩，听导游介绍前方692 m远的大山叫“测音速石”，聪明的小虎对着“测音速石”大喊一声，4 s后听到回声，果然测出了声速。接着小虎对着另外一处的山崖大喊一声，3 s后听到回声。请计算： 训练角度 3 声音在同种介质中的反射 (1)当时的声速； (2)他到山崖的距离。 6．声呐被称为潜艇的耳目。它发出的声波的频率大多为10～30 kHz。若停在海水中的潜艇A发出的声波在8 s内被潜艇B反射回来，并让潜艇A收到。求潜艇A与潜艇B的距离。(声波在海水中的速度v声≈1 500 m/s) 7．在汽车正前方有一座高山，汽车以15 m/s的速度向前行驶时，鸣笛一声，6 s后司机听到鸣笛的回声。(设当时气温为15 ℃) (1)求司机鸣笛时与高山的距离。 (2)司机听到回声时，汽车离高山多远。 解：司机听到回声时汽车距高山的距离 s′＝s－s1＝1 065 m－90 m＝975 m。 解题秘方：由题意可得如图所示行程线段图，声音在空气和铁轨中传播相同的距离，由于v空气<v铁轨，则 t空气>t铁轨，t空气－t铁轨＝2 s，则－＝2 s，代入数据，即可求解。 解：设铁路的长度为s，则－＝2 s，即－＝2 s，解得s≈727.6 m。 解：小明的平均速度v＝＝≈7.14 m/s。 解：当终点计时员听到发令枪声时小明已经运动的时间t′＝＝≈0.15 s， 所以实际成绩t总＝t＋t′＝7 s＋0.15 s＝7.15 s。 因为飞机的飞行高度为3 400 m，声音在空气中的传播速度是340 m/s，所以根据速度公式v＝得，声音从头顶上方传到人耳的时间t＝＝＝10 s。 所以飞机已飞到人前方的水平距离s喷＝v喷t＝ 680 m/s×10 s＝6 800 m。 解：铁管传播声音所用的时间t1＝＝≈0.2 s， 空气传播声音所用的时间t2＝＝≈2.9 s， 所以甲同学听到两次声音的时间差Δt＝t2－t1＝ 2.9 s－0.2 s＝2.7 s。 解：声音在空气中的传播时间t1＝＝＝2.5 s， 声音在金属管中的传播时间t2＝t1－Δt＝2.5 s－2.33 s＝0.17 s。 声音在金属管中的传播速度v2＝＝＝5 000 m/s。 解：由题可得，声音传到前方692 m远的大山所用时间t＝×4 s＝2 s， 则当时的声速v＝＝＝346 m/s。 解：声音传到山崖的时间t′＝×3 s＝1.5 s， 他到山崖的距离s′＝v