内容正文:
专项3 速度及其相关计算
1.将你的耳朵贴在一根足够长的铁管的一端,让另外一个人敲一下铁管的另一端,你会听到两次 传来的声音,这是因为固体传声的速度比气体 (选填“快”或“慢”)。如果是一段足够长的有水的自来水管,并照上面的做法去做,会听到 次响声。
2.用超声测微仪向海底垂直发射声波,经过4s后收到回波。如果海水中声音的平均传播速度为1500m/s,此处海水约有多深?
3.科研人员在地球上向某星体发射激光,经过10min收到星体反射回来的激光信号,则此星体与地球间的距离为多少km?(光速为3×108m/s)
4.打雷和闪电是同时发生的。小明测出自观察到闪电起至听到雷声的时间为18s,已知声音在空气中的传播速度为340m/s,光在空气中的传播速度为3×108m/s,求:
(1)发生闪电处距小明的直线距离约多远?(不计光传播所需时间)
(2)光从闪电处到小明处需要多少时间?
5.某同学乘坐的汽艇经过一座高崖,他向高崖大喊一声,历时6s听到回声(声速为340m/s)。问:
(1)若汽艇停在水面,他离高崖多远?
(2)若汽艇以10m/s的速度正对高崖驶去,他喊叫时离高崖多远?
6.一汽车以20m/s的速度向一山崖开进,途中鸣了一声笛,4 s后听到山崖传来回声, 当司机听到回声时(声音的速度为340m/s):
(1)汽车行驶的路程?
(2)声音传播的距离?
(3)汽车离山崖还有多远?
7.为了监督司机是否遵守限速规定,在市内一段平直的公路上安装了固定测速仪,如图所示,汽车正水平远离测速仪,测速仪向汽车发出两次短促的超声波信号;第一次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.3s,第二次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.4s,若测速仪两次发出超声波信号的时间间隔是0.95s,超声波的速度是340m/s。则下列说法正确的是( )
A.超声波信号第1次与汽车相遇时,汽车与测速仪间的距离是102m
B.汽车接收到两次信号的时间间隔为0.95s
C.汽车接收到两次信号的时间内行驶的路程为34m
D.汽车的速度为17m/s
8.国庆,小明一家自驾出去游玩。驶到两山之间一段平直公路上,在A点鸣笛一声,经过2s于B点处听到前面山的回声,又隔了1s于C点处听到了后面山的回声,期间汽车一直以20m/s的速度前进。若声音传播速度为340m/s,求:
(1)听到第一次回声时汽车前进的距离SAB;
(2)鸣笛时,汽车与前山的距离SAD;
(3)两山距离SDE。
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专项3 速度及其相关计算
1.【答案】 铁管 快 三
【解析】[1][2][3]声音在不同介质中的传播速度不同;一般情况下,声音在固体中的传播速度最大,液体次之,气体中的最小,所以将你的耳朵贴在一根足够长的铁管的一端,让另外一个人敲一下铁管的另一端,会听到由铁管、空气传来的两次声音;如果是一段足够长的有水的自来水管,会听到铁管、水、空气传播过来的三次响声。
2.【答案】3000m
【解析】解:由题知
超声波到海底的传播时间为
由可得此处海水深度为
答:此处海水深度为3000m。
3.【答案】9×107km
【解析】解:由题知,激光从地球传到星球所用的时间
由速度公式得,地球到星球的距离
s=vt′=3×108m/s×300s=9×1010m=9×107km
答:此星体与地球间的距离为9×107km。
4.【答案】(1);(2)
【解析】解:(1)发生闪电处距小明的直线距离
s6120m
(2) 光从闪电处到小明处需要的时间
答:(1) 发生闪电处距小明的直线距离6120m;
(2) 光从闪电处到小明处需要的时间。
5.【答案】(1)1020m;(2)1050m
【解析】解:(1)由知道,他与高崖的距离
(2)由知道,6s时间内声音传播的距离
汽艇前行距离
设人喊叫时与高崖的距离为s,则有
答:(1)若汽艇停在水面,他离高崖1020m;
(2)若汽艇以10m/s的速度正对高崖驶去,他喊叫时离高崖1050m。
6.【答案】(1)80m;(2)1360m;(3) 680m
【解析】解:(1)4s内汽车前进的距离
s车=v车t=4s×20m/s=80m
(2)声音往返经过的路程为
s声=v声t=4×340=1360m
(3)设司机听到回声时,汽车离山崖距离为s。则
s车+2s=s声
80m+2s=1360m
解得s=640m。
答:(1)汽车行驶的路程为80;
(2)声音传播的距离为1360m;
(3)汽车离山崖还有640m。
7.【答案】D
【解析】由得:汽车接收到第一次信号时,汽车距测速仪
汽车接收到第二次信号时,汽车距测速仪
汽车接收到两次信号的时间内行驶的路程为
汽车接收到两次信号的时间间隔为
汽车的速度为
综上分析知,故D正确,ABC错误。
故选D。
8.【答案】(1)40m;(2)360m;(3)840m
【解析】解:(1)听到第一次回声时汽车前进的距离
(2)听到前山回声时,声音通过的距离
鸣笛时,汽车与前山的距离
(4)听到第二次回声时,声音向后山通过的距离
此时,车通过的距离
A点距后山的距离
两山距离
sDE=sAD+sAE=360m+480m=840m
答:(1)从鸣笛到第一次听到回声,汽车行驶的距离40m;
(2)鸣笛时,汽车距前山的距离360m;
(3)两山之间的距离840m。
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