内容正文:
声的计算
专项训练
第二章 声现象
[2023·大连期中]我国“蛟龙号”载人潜水器下潜深度已突破7 000 m,世界领先。“蛟龙号”潜水器在某次下潜之前,用声呐向该海域的海底发出超声波,经过14 s接收到回声信号,“蛟龙号”从海水表面匀速竖直下潜到7 000 m深处,需4小时51分40秒的时间。(声音在海水中的传播速度为1 500 m/s)求:
1
2
(1)该海域的深度为多少?
3
(2)“蛟龙号”的下潜速度是多少?
4
[2023·德州期中]向前传播的声音遇到障碍物能反射回来,我们对着远处的高墙或山崖喊话,听到的回声就是反射回来的声音(v声=340 m/s)。
2
(1)若要听到自己的回声,人离障碍物至少要有17 m,则原声与回声间隔时间至少为多少秒?
6
(2)一个同学站在山谷里向着远处的山崖大喊一声,约
1.5 s后听到回声,那么该同学距该山崖大约是多少米?
7
[2023·临沂期中]汽车以20 m/s的速度匀速行驶的过程中,在某处鸣笛后,司机经过1.8 s,听见从前面峭壁反射回来的鸣笛声,求:鸣笛处到峭壁的距离多远?(空气中声速340 m/s)
3
为了督促司机遵守限速规定,交管部门在公路上设置了固定测速仪。如图所示,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超声波信号。若第一次发出信号到接收到反射回来的信号用时0.5 s,第二次发出信号到接收到反射回来的信号用时0.4 s。超声波的速度是340 m/s,
若测速仪发出两次信号的
时间间隔为0.9 s。求:
4
(1)汽车接收到第一次信号时,距离测速仪的距离。
11
(2)汽车从接收到第一次信号到接收到第二次信号的过程中,行驶的距离。
12
(3)若此路段限速为70 km/h,试计算说明汽车在此路段是否超速?
13
解:超声波传播到海底的时间t=×14 s=7 s,
则该海域的深度s=vt=1 500 m/s×7 s=10 500 m。
解:“蛟龙号”下潜时间t′=4小时51分40秒=17 500 s,“蛟龙号”的下潜速度v′===0.4 m/s。
解:人离障碍物至少要有17 m,声速v声=340 m/s,则回声与原声的间隔时间t===0.1 s。
解:约1.5 s后听到回声,则该同学距该山崖的距离s1=v声t1=×340 m/s×1.5 s=255 m。
解:1.8 s内:汽车行驶的路程s1=v1t=20 m/s×1.8 s=36 m,声音在空气中传播的路程s2=v2t=340 m/s×
1.8 s=612 m。鸣笛处到峭壁的距离s=(s1+s2)=×
(36 m+612 m)=324 m。
解:由题知,汽车接收到第一次信号时,经过的时间为t1=×0.5 s=0.25 s,
由v=得,汽车接收到第一次信号时,距测速仪为
s1=v声t1=340 m/s×0.25 s=85 m。
解:由题知,汽车接收到第二次信号时,
经过的时间为t2=×0.4 s=0.2 s,
汽车接收到第二次信号时,距测速仪为
s2=v声t2=340 m/s×0.2 s=68 m,
汽车接收到两次信号距离测速仪的距离差为
Δs=s1-s2=85 m-68 m=17 m。
解:汽车在接收到两次信号的间隔过程中行驶了17 m,测速仪发出两次信号的时间间隔是0.9 s,则汽车行驶17 m共用时间为t′=Δt-t1+t2=0.9 s-0.25 s+0.2 s=0.85 s,汽车的车速为v′===20 m/s=20×
3.6 km/h=72 km/h;此路段限速为70 km/h,72 km/h>70 km/h,所以该汽车超速。
$$