内容正文:
小专题 声速的相关计算
回声测距(速)题型
【知识回顾】
1.回声:声音在传播的过程中遇到障碍物会被反射回来,这种现象叫回声。
2.声速:声传播的快慢用声速描述,15℃时空气中的声速是340m/s。
3.
考点一:汽车静止不动鸣笛
考点二:汽车靠近山崖问题
1.用超声测位仪向海底垂直发射声波,经过 后收到回波。如果海水中声音的平均传播速度为 ,此处海水约有多深?
2.探测船上的声呐发出的超声波以每秒 的速度射向海底,海底再将超声波反射回来,经 后声呐收到反射的超声波,试求海底的深度。
3.小明同学在体育考试 跑项目中,取得 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 ,结果均保留两位小数)
4.声音在空气中传播速度是 ,人对着高山一声大吼,若 听到回声,则人离山的距离是多少米?
5.现有一根长为 的铁管,小琳将耳朵贴在铁管的一端,小明去敲击一下铁管的另一端。已知声音在空气中的传播速度为 ,在铁中传播速度为 ,人耳能区分两次声音的时间间隔为 以上,请解答如下问题:
(1)求敲击声由空气传入小琳的耳朵需要多长时间?
(2)请简要分析说明,小琳会听到几次敲打的声音?
6.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 ,两次响声相隔 。如果当时空气中的声速是 ,求该金属中的声速。
7.某同学乘坐的汽艇遥对着一座悬崖,他向悬崖大喊一声,经过 秒听到回声。
(1)若汽艇静泊在水面,他离悬崖多远?
(2)若汽艇以 的速度正对悬崖驶去,他喊时离悬崖多远?
8.一门反坦克炮瞄准一辆坦克,开炮后经过 看到炮弹在坦克上爆炸,再经过 听到爆炸的声音,求:
(1)大炮距坦克多远?
(2)炮弹的飞行速度多大?(忽略光传播所用的时间)
9.一辆汽车以 的速度正对山崖行驶,鸣笛后 听到回声,声音在空气中的速度为 ,求:
(1)汽车在这段时间内行驶的路程;
(2)鸣笛处距离山崖多远;
(3)听到回声时,汽车距山崖多远?
10.如图所示,一辆匀速行驶的汽车在距前面山崖 处鸣笛,经过 后听到回声,已知空气中的传声速度为 。求:
(1)鸣笛声从发出到反射传回驾驶员耳中,通过的路程;
(2)汽车从鸣笛到听到回声这段时间内通过的路程;
(3)汽车的行驶速度。
11. 年 月 日 时 分,我国“奋斗者”号载人潜水器,坐底马里亚纳海沟。其下潜的速度为 ,从接触水面开始计时, 时悬停,向海底发射一束超声波, 后收到信息。(超声波在海水中的速度是 )
(1)潜水器下潜 的深度;
(2)潜水器悬停处距海底的距离;
(3)“奋斗者”号还需多长时间潜到海底。
12. 高铁横贯东西、纵横南北,给我国人们出行带来了极大的便利。当动车以某一速度在平直轨道上匀速行驶时,在进入某一隧道前鸣笛,司机在鸣笛 后首次听到隧道口处山崖反射的回声,已知声音在空气中的速度为 (假设声沿直线传到山崖),动车的速度是 。问:
(1)声音在 内传播的距离是多少 ?
(2)司机听到回声时距离山崖多少 ?
(3)动车车长为 ,通过该隧道耗时 ,请问该隧道长为多少 ?
13. 在笔直公路行驶的汽车正前方有一座山崖,汽车以 的速度向前行驶时汽车鸣笛一声, 后汽车司机听到鸣笛的回声,(设声音在空气中的传播速度为 )问:
(1) 内汽车所走的距离有多远?
(2) 内声音传播的距离有多远?
(3)听到回声时汽车离山崖的距离有多远?
【答案】
1.
【解析】,
。
2.
【解析】超声波从海面到海底的时间:,根据速度定义式 ,可得海底深度:。
3. (1)
【解析】已知:
求:()()
(2)
【解析】
则实际成绩 。
4.
【解析】因为声音传播到高山的时间为听到回声的时间的一半,所以,声音传播到高山的时间:,由 可得,人离山的距离:。
5. (1)
【解析】因为管长 ,空气中的声速是 ,
则由 得:声音在空气中的传播时间:;
(2) 由于音在不同介质中的传播速度不同,一般来说,在固体中传播最快,在气体中最慢,所以声音在铁管中的传播时间一定小于 ,则两次声音的间隔一定小于 。此时人耳无法分辨两次声音,故只能听到一次敲打声
6.
【解析】因为 ,
所以声音的传播时间:
,
由题意知:,
声音在金属中的传播时间:
,
声音在金属中的传播速度 。
7. (1)
【解析】声音传播到悬崖的时间为听到回声的时间的一半,
,
由 得汽艇到悬崖的距离:
。
(2)
【解析】由题知汽艇由 所用时间:,汽艇行驶的路程: 声音传播的距离为:,
,
代入数据:。
8. (1) 大炮距坦克
【解析】炮弹爆炸发出声音传到反坦克炮的时间:
,
,
反坦克炮与坦克的距离:
;
(2) 炮弹的飞行速度为
【解析】炮弹飞行的距离 ;
炮弹的速度:
。
9. (1)
【解析】由 可得,在 的时间内,车行驶的距离:。
(2)
【解析】声音传播的距离:,设司机鸣笛时车到山崖的距离为 ,则:,所以 。
(3)
【解析】司机听到回声车距山崖的距离:。
10. (1)
【解析】汽车鸣笛声的传播时间 ,
鸣笛声传播的路程 。
(2)
【解析】由题意,可知 ,
则汽车行驶的路程 。
(3)
【解析】汽车的行驶速度 。
11. (1)
【解析】由 可知,潜水器下潜 的深度:
。
(2)
【解析】由 可知,超声波在海水中传播的路程:
;
潜水器悬停处距海底的距离:
。
(3)
【解析】由 可知,“奋斗者”号潜到海底的时间:
。
12. (1)
【解析】声音传播的路程:。
(2)
【解析】动车行驶的路程:;
听到回声,司机离山崖的距离:。
(3)
【解析】动车完全通过隧道时总共行驶的路程:;
隧道长:。
13. (1)
【解析】由 得, 内汽车通过的路程为:
。
(2)
【解析】 内声音通过的路程为:
。
(3)
【解析】听到回声时汽车离山崖的距离为:
。
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