内容正文:
第2章 声现象(计算题30道)
1.如图所示,一辆汽车以72km/h的速度匀速驶向正前方的山崖,鸣笛3s后听到回声,已知声音在空气中的传播速度为340m/s,请问:
(1)3s内声音传播的距离是多少?
(2)3s内汽车行驶的路程是多少?
(3)汽车听到回声时到山崖的距离是多少?
2.铁桥长153m,在它的一端用锤敲一下,另一端某人将耳朵贴在桥上听到两次敲击声,两次声音的时间间隔是0.42s,求声音在铁桥中的传播速度。(空气中的声速为340m/s)
3.暑假期间爸爸带小杜同学去山区游玩,汽车以25m/s的速度在平直的公路上匀速行驶,公路前方有一座高山,汽车鸣笛3s后小杜听到回声。(声音在空气中的速度是340m/s)求:
(1)从汽车鸣笛到听到回声,汽车行驶了多远?
(2)回声经过的路程是多少?
(3)听到回声时,汽车离高山多远?
4.今年国庆节期间,小滨从遵义乘火车去北京旅游,他乘坐的火车长为500m。途中当火车以72km/h的速度匀速穿过一条隧道时,小滨测出自己通过该隧道的时间为1min5s。
(1)旅途中小滨观察到的紧邻居民住房的铁路旁修建有高墙,其作用是什么?
(2)该隧道的长度为多少米?
(3)火车完全通过该隧道需要的时间为多少秒?
(4)若该火车通过一座长为0.8km的大桥时,火车完全在桥上的时间为12s,则该火车过桥的平均速度为多少?
5.站在百米赛跑终点的计时员,如果他听到起跑的枪声才开始计时,那么他开始计时的时间将比实际的起跑时间晚多少?(设当时的气温是15℃)
6.一辆汽车向山崖开去,在离山崖710m时司机按了一下喇叭,经过了4s他听到了回声,求:(声音在空气中的速度为340m/s)
(1)汽车的速度是多少?
(2)当司机听到回声时离山崖多远?
7.小明在一座大山前呼喊,经过4秒听到回声,试求小明和大山之间的距离(声音在空气中的传播速度为340m/s)。
8.用声速知识可以解决很多问题。小可同学郊游时,遇到大雷阵雨,他注意到:打雷和闪电是同时发生的(空气中的声速是340m/s)。
(1)若他看到某次闪电时立即计时,经5s后听到雷声,则他距闪电处约多远;(忽略光传播的时间)
(2)声速与介质、温度有关。为了开辟海洋新航道,探测船装上回声探测仪器,可探测水下有无暗礁,超声波在海水中传播的速度为1500m/s,声呐发射超声波,经过0.2s后收到反射的回波,暗礁离船底的距离为多少m;
(3)请举出超声波在实际生活中的两个应用的实例。
9.火车在进入隧道前必须鸣笛。若火车速度为43.2km/h,声音在空气中的速度是340m/s,司机在鸣笛后3s时听到自隧道口处的山崖反射的回声。求:
(1)则鸣笛时火车到隧道口的距离;
(2)司机听到回声时火车离隧道口的距离。
10.周末,小华和同学结伴来到大草坪中央,他们对着前方680m的高山大声喊:“你好……!”。(空气中声速为340m/s)
(1) 他们的声音从发出到反射回来经历多长时间?
(2)他们是否能听到自己的回声?
(3) 这种测量方法能否用来测量地球与月球之间的距离?为什么?
11.一辆汽车向着山崖匀速行驶,在距山崖700m处鸣笛,经过4s后听到回声.问:汽车行驶的速度为多少?(V声=340m/s)
12.如图甲为某地距离传感器发出和接收超声波检测汽车速度的示意图。
(1)已知超声波的速度为340m/s,某次检测车速时,传感器发出至接收超声波信号用了0.4s,汽车与传感器之间的距离是多少米?
(2)如果将距离传感器与计算机连接,可以将物体运动的距离(s)﹣时间(t)(s)﹣时间(t)图象如图乙所示(v)﹣时间(t)图象;
(3)遵守交通规则是每个公民的自觉行为,为了他人的安全同时也能保障自己的安全。从标志牌上看,在遵守交通规则的前提下,到威海所需要的时间。
13.如图是解放军某舰进行实弹演习时发射火箭弹的场景,发射后经过4s击中目标,同时看到爆炸的火光,而在发射后经过了9s才听到爆炸声,已知声速340m/s,不计光的传播时间,试求:
(1)该舰距爆炸目标有多远?
(2)火箭弹飞行的平均速度是多少?
14.声呐称为潜艇的耳目。若停在海水中的潜艇A对相距18km同样停在海水中的潜艇B发出声波探测,声波在海水中的速度为1500m/s,则潜艇A经多长时间接收到回声信号?
15.2015年1月,科学家在南极洲发现一个陨石凹坑,形状如圆形平底锅,如图所示。小明在圆心A点大喊一声,经过6s听到回声。设空气中声速为340m/s,求圆形凹坑的直径。
16.小明想估测出雷电发生处离他的位置有多远。当他看到闪电的同时开始计时,经3s听到雷声,那雷电发生处离小明有多远?(声音在空气中的传播速度为340m/s)。
17.为了开辟新航道,某科学探测船装有回声探测仪器,探测水下有无暗礁,探测船发出的声音信号0.6s后被探测仪器接收。已知声音在海水中的传播速度为,请回答下列问题:
(1)通过计算说明海底障碍物到探测船舱底的距离是多少?
(2)运用声波的反射,能否测量地球和月球之间的距离?为什么?
18.甲同学在一根长钢管的一端敲一下,乙同学在钢管另一端将耳朵贴近钢管听到两次响声。(声音在空气中的传播速度为340m/s,声音在钢管中的传播速度为5200m/s)
(1)乙同学听到的第一次响声是通过 传来的;
(2)乙同学从甲同学敲击钢管到听到第二次响声用时2.6s,则钢管的长度是多少米?
(3)乙同学从甲同学敲击钢管到听到第一次响声用时多少秒?
19.歼-31是具有我国独立知识产权的全新研制的中型多用途战斗机,携带副油箱时可保证作战半径达2000km。最大速度可达1.8马赫(即1.8倍音速)。起飞距离短,仅为420m,具备舰载能力。(声音在空气中的速度为340m/s)
(1)飞机起飞会产生“震耳欲聋”的轰鸣声,该声音是飞机引擎 产生的,“震耳欲聋”说明其 (选填“音调高”或“响度大”);
(2)歼-31以最短距离起飞,若用时仅为12s,其起飞过程中的平均速度为多少km/h?
(3)以最大速度航行,到达2000km的作战位置,需要多少秒?
20.周末,小王一家开车到郊外的山上游玩。如图是小王开车到山前的示意图,一条笔直的公路通到山崖下,小王在公路上开车向着山崖的方向匀速行驶,他车上速度表显示此时的车速是54km/h,小王开车到A处时,按响了汽笛,汽车向前行驶4s到B处,小王听到了汽笛的回声,(声速是340m/s)。求:
(1)汽车行驶路程AB;
(2)声音4s内传播距离;
(3)发声处A点距山崖的距离;
(4)听到回声处B点距山崖的距离。
21.列车以144km/h的速度在平直铁轨上匀速行驶,在某处鸣笛后经2s听到从前面隧道口处的山崖反射的回声。求:
(1)从鸣笛到听到回声,声音传播的路程是多少?
(2)列车鸣笛时离隧道口处的山崖有多远?
(3)听到回声后,该列车还需多长时间可到前面隧道口?
22.根据回声定位的原理,科学家发明了声呐.利用声呐系统,人们可以探知海洋的深度,绘出水下数千米处的地形图.若用超声测位仪向海底垂直发射声波,经过4s后收到回声波.求此处海底有多深?(已知声音在海水中传播速度是1500m/s)科学家发现这种方法是不能用来测量月亮与地球的距离的,其原因是什么?
23.如图,某小轿车长4m,在快车道上以30m/s的速度匀速前进;另一大卡车长10m,保持速度72km/h在慢车道上匀速前进,此时小轿车头与大卡车尾之间距离220m,大卡车头距隧道口460m(声音在空气中传播的速度为340m/s)。求:
(1)小轿车以此速度前进,车头到达隧道口需多长时间;
(2)若此时大卡车鸣笛,大卡车司机几秒后能再次听到笛声(计算结果保留一位小数);
(3)在第(2)问中,大卡车鸣笛后(在车头处)能听到两次笛声,求两次笛声的时间间隔(近似认为小轿车与大卡车在同一直线上,计算结果保留一位小数)。
24.如图所示火车在笔直的轨道上匀速行驶,在从山崖驶向一座长为1km的大桥的过程中,当火车头在距离桥头150m,距离山崖775m时鸣笛,鸣笛5s后火车头到达桥头,此时车头的司机听到来自山崖的回声。到达桥头后,火车又用50s完全通过了该大桥。
(1)计算火车的速度;
(2)声音的速度;
(3)火车的长度。
25.我们知道,声音在不同介质中传播的速度不同。阅读下表,回答问题。已知在长为0.85km的空金属管一端敲击一下,在另一端先后听到两个声音,两声相隔2.33s(此时气温约为15℃)。问:
(1)第二次听到的声音是通过哪种介质传来的?
(2)敲击后声音通过空气传到另一端要多长时间?
(3)声音在金属管中的传播速度是多大?该金属管可能是由什么材料制成的?
一些介质中的声速v/(m•s﹣1)
空气(0℃)
331
冰
3230
空气(15℃)
340
铜
3750
煤油(25℃)
1324
铝
5000
水(常温)
1500
铁
5200
26.雷雨天气,小明先看到了闪电,3s后听到了雷声,请问打雷的地方距离小明多远?(声速按340m/s计算)
27.一辆汽车以20m/s的速度匀速驶向正前方的山崖,鸣笛3s后听到回声,已知声音在空气中的传播速度为340m/s,请问:
(1)鸣笛声从发出到反射传回驾驶员耳中,通过的路程是多少?
(2)汽车听到回声时到山岸的距离是多少?
28.如图所示,是贵州州省安顺市境内连接东西两岸的高速通道——坝陵河大桥,大桥线路全长2237米,桥面为双向四车道高速公路,设计速度为80千米/小时。已知一大货车以72km/h的速度匀速行驶,大货车完全通过大桥需要112.4s。(已知,v货=340m/s)
(1)此大货车的长度为多少米?
(2)此大货车过桥,车全部在桥上的时间是多少秒?
(3)若在河对面不远处有一座山崖,大货车以相同的速度匀速行驶,当大货车驶上桥梁某处时,鸣笛一声继续行驶,8s后司机听到回声,则鸣笛处离山崖的距离为多少米?司机听到鸣笛回声时距离山崖还有多少米?
29.一辆汽车以20m/s的速度驶向一座山崖,司机在一桥头鸣笛,4s后听到回声,则该桥头离山崖多远?(声速340m/s)
30.东非原油管道()在乌干达西部的油田和坦桑尼亚的坦噶港之间,项目全长近1500公里,总量26万吨直缝埋弧钢管,是世界上最长的加热原油管道项目,也是我国“一带一路”倡议引领下的重要能源项目。其中有一钢管长,在一端敲一次,在另一端听到两次声音,这两次声音的时间间隔为,声音在的空气中传播速度是。求:
(1)声音在空气中传播需要的时间是多少?
(2)声音在长的钢管中的传播时间是多少?
(3)声音通过钢管的传播速度是多少?
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第二章 声现象(计算题30道)
1.如图所示,一辆汽车以72km/h的速度匀速驶向正前方的山崖,鸣笛3s后听到回声,已知声音在空气中的传播速度为340m/s,请问:
(1)3s内声音传播的距离是多少?
(2)3s内汽车行驶的路程是多少?
(3)汽车听到回声时到山崖的距离是多少?
【答案】(1)1020m
(2)60m
(3)480m
【详解】(1)由可得,鸣笛声从发出到听到回声这段时间内通过的路程
s2=v2t2=340m/s×3s=1020m
(2)已知汽车速度
v1=72km/h=20m/s
由可得,3s内汽车行驶的路程
s1=v1t1=20m/s×3s=60m
(3)听到回声时车离山崖距离
2.铁桥长153m,在它的一端用锤敲一下,另一端某人将耳朵贴在桥上听到两次敲击声,两次声音的时间间隔是0.42s,求声音在铁桥中的传播速度。(空气中的声速为340m/s)
【答案】5100m/s
【详解】解:因为管长153m,空气中的声速是340m/s,所以声音在空气中的传播时间
因为两次声响相隔0.42s,且声音在铁中的传播时间比在空气中的传播时间少;
故声音在铁中的传播时间
则声音在铸铁中的传播速度
答:声音在铁桥中的传播速度是5100m/s。
3.暑假期间爸爸带小杜同学去山区游玩,汽车以25m/s的速度在平直的公路上匀速行驶,公路前方有一座高山,汽车鸣笛3s后小杜听到回声。(声音在空气中的速度是340m/s)求:
(1)从汽车鸣笛到听到回声,汽车行驶了多远?
(2)回声经过的路程是多少?
(3)听到回声时,汽车离高山多远?
【答案】(1)75m
(2)1020m
(3)472.5m
【详解】(1)从汽车鸣笛到听到回声,汽车行驶的路程为
s车=v车t=25m/s×3s=75m
(2)回声经过的路程是
s声=v声t=340m/s×3s=1020m
(3)听到回声时,汽车离高山的距离为
4.今年国庆节期间,小滨从遵义乘火车去北京旅游,他乘坐的火车长为500m。途中当火车以72km/h的速度匀速穿过一条隧道时,小滨测出自己通过该隧道的时间为1min5s。
(1)旅途中小滨观察到的紧邻居民住房的铁路旁修建有高墙,其作用是什么?
(2)该隧道的长度为多少米?
(3)火车完全通过该隧道需要的时间为多少秒?
(4)若该火车通过一座长为0.8km的大桥时,火车完全在桥上的时间为12s,则该火车过桥的平均速度为多少?
【答案】(1)在紧邻居民住房的铁路旁修建有高墙,其作用是在传播过程中减弱噪音的;(2)1300米;(3)90秒;(4)25m/s。
【详解】解:(1)噪声可以在声源处、传播过程中、人耳处减弱。在紧邻居民住房的铁路旁修建有高墙,其作用是在传播过程中减弱噪音的。
(2)火车行驶的速度
由得,隧道的长度
(3)火车完全通过该隧道行驶的路程
由得,火车完全通过该隧道需要的时间为
(4)火车完全在桥上时行驶的路程为
该火车过桥的平均速度为
答:(1)在紧邻居民住房的铁路旁修建有高墙,其作用是在传播过程中减弱噪音的;
(2)该隧道的长度为1300米;
(3)火车完全通过该隧道需要的时间为90秒;
(4)若该火车通过一座长为0.8km的大桥时,火车完全在桥上的时间为12s,则该火车过桥的平均速度为25m/s。
5.站在百米赛跑终点的计时员,如果他听到起跑的枪声才开始计时,那么他开始计时的时间将比实际的起跑时间晚多少?(设当时的气温是15℃)
【答案】0.294s
【详解】解:由速度公可知,声音传播100m所需时间为
答:开始计时的时间将比实际的起跑时间晚0.294s。
6.一辆汽车向山崖开去,在离山崖710m时司机按了一下喇叭,经过了4s他听到了回声,求:(声音在空气中的速度为340m/s)
(1)汽车的速度是多少?
(2)当司机听到回声时离山崖多远?
【答案】(1)15m/s
(2)650m
【详解】(1)设汽车的速度为v,声音在空气中的传播速度为340m/s,根据题意得
(340m/s+v)×4s=710m×2
解得v=15m/s。
(2)汽车行驶的路程
s=vt=15m/s×4s=60m
则汽车听到回声时和山崖之间的距离
s1=710m-60m=650m
7.小明在一座大山前呼喊,经过4秒听到回声,试求小明和大山之间的距离(声音在空气中的传播速度为340m/s)。
【答案】680m
【详解】解:声音从大山传到人耳的时间
由得,小明与大山的距离
答:小明和大山之间的距离为680m。
8.用声速知识可以解决很多问题。小可同学郊游时,遇到大雷阵雨,他注意到:打雷和闪电是同时发生的(空气中的声速是340m/s)。
(1)若他看到某次闪电时立即计时,经5s后听到雷声,则他距闪电处约多远;(忽略光传播的时间)
(2)声速与介质、温度有关。为了开辟海洋新航道,探测船装上回声探测仪器,可探测水下有无暗礁,超声波在海水中传播的速度为1500m/s,声呐发射超声波,经过0.2s后收到反射的回波,暗礁离船底的距离为多少m;
(3)请举出超声波在实际生活中的两个应用的实例。
【答案】(1)1700m
(2)150m
(3)见解析
【详解】(1)他距闪电处的距离约为
s=v声t=340m/s×5s=1700m
(2)暗礁离船底的距离为
(3)人们利用超声波制成了声呐来检测鱼群的位置;利用超声波除去人体内的结石。
9.火车在进入隧道前必须鸣笛。若火车速度为43.2km/h,声音在空气中的速度是340m/s,司机在鸣笛后3s时听到自隧道口处的山崖反射的回声。求:
(1)则鸣笛时火车到隧道口的距离;
(2)司机听到回声时火车离隧道口的距离。
【答案】(1)528m;(2)492m
【详解】解:(1)火车速度
v=43.2km/h=12m/s
根据题意可知,鸣笛时火车到隧道口的距离
(2)司机听到回声时火车离隧道口的距离
答:(1)鸣笛时火车到隧道口的距离为528m;
(2)司机听到回声时火车离隧道口的距离为492m。
10.周末,小华和同学结伴来到大草坪中央,他们对着前方680m的高山大声喊:“你好……!”。(空气中声速为340m/s)
(1) 他们的声音从发出到反射回来经历多长时间?
(2)他们是否能听到自己的回声?
(3) 这种测量方法能否用来测量地球与月球之间的距离?为什么?
【答案】(1) 4s;(2)能听到自己的回声;(3) 不能;见解析
【详解】(1)人发出的声音传到高山再反射回来传播的路程
s=680m×2=1360m
由知道,听到回声的时间
(2)因为从发出喊声到听到回声的时间t>0.1s,所以他们可以听到回声;
(3)不能;因为地球到月球之间是真空,声音的传播需要介质,声音不能在真空中传播,所以这种测量法不能测量地球到月球之间的距离。
答:(1)他们的声音从发出到反射回来的时间是4s;
(2)他们能听到自己的回声;
(3)不能;因为地球到月球之间是真空,声音的传播需要介质,声音不能在真空中传播。
11.一辆汽车向着山崖匀速行驶,在距山崖700m处鸣笛,经过4s后听到回声.问:汽车行驶的速度为多少?(V声=340m/s)
【答案】10m/s
【详解】声音和汽车行驶的路程的和:,
声音经过的路程:
汽车行驶的路程:
汽车的速度为:
答案:10m/s.
点睛:正确理解汽车和声音同时在运动是解题的关键.
12.如图甲为某地距离传感器发出和接收超声波检测汽车速度的示意图。
(1)已知超声波的速度为340m/s,某次检测车速时,传感器发出至接收超声波信号用了0.4s,汽车与传感器之间的距离是多少米?
(2)如果将距离传感器与计算机连接,可以将物体运动的距离(s)﹣时间(t)(s)﹣时间(t)图象如图乙所示(v)﹣时间(t)图象;
(3)遵守交通规则是每个公民的自觉行为,为了他人的安全同时也能保障自己的安全。从标志牌上看,在遵守交通规则的前提下,到威海所需要的时间。
【答案】(1)68m;(2);(3)见解析
【详解】解:(1)根据速度公式,可得超声波传播的距离
由于声音发生了反射,所以汽车与传感器之间的距离为
(2)在乙图中s-t图像可知物体做匀速直线运动,当物体运动3s时,路程为90m。可求速度为
则物体的v-t图象为平行于t轴的直线,如下图:
(3)交通标志牌上的60表示限速(最快不能超过)60km/h,威海45km表示从标志牌到威海的距离为45km,所以由得需要的时间
答:(1)超声波信号遇到汽车时,汽车与传感器之间的距离是68m;
(2)汽车运动的速度(v)﹣时间(t)图象如上图所示;
(3)从标志牌上看,在遵守交通规则的前提下,到威海所需要的时间45min。
13.如图是解放军某舰进行实弹演习时发射火箭弹的场景,发射后经过4s击中目标,同时看到爆炸的火光,而在发射后经过了9s才听到爆炸声,已知声速340m/s,不计光的传播时间,试求:
(1)该舰距爆炸目标有多远?
(2)火箭弹飞行的平均速度是多少?
【答案】(1)1700m;(2)425m/s
【详解】解:(1)由题知,火箭弹到击中目标的时间为4s,所以火箭弹爆炸发出到声音传到该舰的时间
t1=9s﹣4s=5s
由可得该舰与目标的距离
s=v声t1=340m/s×5s=1700m
(2)因为火箭弹通过的路程即为该舰与目标的距离
火箭弹的速度
答:(1)该舰距爆炸目标有1700m;
(2)火箭弹的飞行速度是425m/s。
14.声呐称为潜艇的耳目。若停在海水中的潜艇A对相距18km同样停在海水中的潜艇B发出声波探测,声波在海水中的速度为1500m/s,则潜艇A经多长时间接收到回声信号?
【答案】24s
【详解】.解:声波在海水中传播的距离
潜艇A接收到回声信号的时间
答:潜艇A经24s接收到回声信号。
15.2015年1月,科学家在南极洲发现一个陨石凹坑,形状如圆形平底锅,如图所示。小明在圆心A点大喊一声,经过6s听到回声。设空气中声速为340m/s,求圆形凹坑的直径。
【答案】2040m
【详解】解:由题意可得,声音到凹坑壁的时间为
所以从圆心A点到凹坑壁的距离,即圆形凹坑的半径为
r=vt=340m/s×3s=1020m
所以圆形凹坑的直径为
d=2r=2×1020m=2040m
答:圆形凹坑的直径为2040m。
16.小明想估测出雷电发生处离他的位置有多远。当他看到闪电的同时开始计时,经3s听到雷声,那雷电发生处离小明有多远?(声音在空气中的传播速度为340m/s)。
【答案】1020m
【详解】解:由可知 雷电发生处距小明的距离为
答:雷电发生处离小明有1020m。
17.为了开辟新航道,某科学探测船装有回声探测仪器,探测水下有无暗礁,探测船发出的声音信号0.6s后被探测仪器接收。已知声音在海水中的传播速度为,请回答下列问题:
(1)通过计算说明海底障碍物到探测船舱底的距离是多少?
(2)运用声波的反射,能否测量地球和月球之间的距离?为什么?
【答案】(1)450m
(2)不能,见解析
【详解】(1)海底障碍物到探测船舱底的距离
(2)地球和月球之间有真空环境,而真空不能传声,所以运用声波的反射不能测量地球和月球之间的距离。
18.甲同学在一根长钢管的一端敲一下,乙同学在钢管另一端将耳朵贴近钢管听到两次响声。(声音在空气中的传播速度为340m/s,声音在钢管中的传播速度为5200m/s)
(1)乙同学听到的第一次响声是通过 传来的;
(2)乙同学从甲同学敲击钢管到听到第二次响声用时2.6s,则钢管的长度是多少米?
(3)乙同学从甲同学敲击钢管到听到第一次响声用时多少秒?
【答案】(1)钢管
(2)884m
(3)0.17s
【详解】(1)声音在钢管中传播速度大于在空气中传播的速度,因此第一次响声是通过钢管传来的。
(2)第二次响声是由空气中传播,则钢管的长度
(3)乙同学从甲同学敲击钢管到听到第一次响声用时
19.歼-31是具有我国独立知识产权的全新研制的中型多用途战斗机,携带副油箱时可保证作战半径达2000km。最大速度可达1.8马赫(即1.8倍音速)。起飞距离短,仅为420m,具备舰载能力。(声音在空气中的速度为340m/s)
(1)飞机起飞会产生“震耳欲聋”的轰鸣声,该声音是飞机引擎 产生的,“震耳欲聋”说明其 (选填“音调高”或“响度大”);
(2)歼-31以最短距离起飞,若用时仅为12s,其起飞过程中的平均速度为多少km/h?
(3)以最大速度航行,到达2000km的作战位置,需要多少秒?
【答案】(1) 振动 响度大
(2)126km/h
(3)3268s
【详解】(1)[1]声音是有物体振动产生的,飞机起飞会产生“震耳欲聋”的轰鸣声是由飞机引擎振动产生的。
[2]响度是指声音的大小,“震耳欲聋”是指声音的响度大。
(2)歼-31以最短距离起飞的平均速度为
(3)最大航速为
v2=1.8×340m/s=612m/s
需要的时间为
20.周末,小王一家开车到郊外的山上游玩。如图是小王开车到山前的示意图,一条笔直的公路通到山崖下,小王在公路上开车向着山崖的方向匀速行驶,他车上速度表显示此时的车速是54km/h,小王开车到A处时,按响了汽笛,汽车向前行驶4s到B处,小王听到了汽笛的回声,(声速是340m/s)。求:
(1)汽车行驶路程AB;
(2)声音4s内传播距离;
(3)发声处A点距山崖的距离;
(4)听到回声处B点距山崖的距离。
【答案】(1)60m
(2)1360m
(3)710m
(4)650m
【详解】(1)汽车的速度为
根据可得,汽车行驶路程AB为
(2)根据可得,声音4s内传播距离为
(3)根据题意可知,声音4s内传播的路程与汽车4s内行驶的路程之和等于发声处A点距山崖的距离的两倍,即
所以发声处A点距山崖的距离为
(4)听到回声处B点距山崖的距离为
21.列车以144km/h的速度在平直铁轨上匀速行驶,在某处鸣笛后经2s听到从前面隧道口处的山崖反射的回声。求:
(1)从鸣笛到听到回声,声音传播的路程是多少?
(2)列车鸣笛时离隧道口处的山崖有多远?
(3)听到回声后,该列车还需多长时间可到前面隧道口?
【答案】(1)680m;(2)380m;(3)7.5s
【详解】解:(1)声音的传播速度为v1=340 m/s,列车的速度为
v2=144km/h=40m/s
由公式s=vt得,列车鸣笛后2s时间内声音传播的路程为
s1=v1t=340 m/s×2s=680m
(2)2s内火车前进的路程为
s2=v2t=40 m/s×2s=80m
由题意可得,列车前进的路程与声音传播的路程之和是列车鸣笛时离隧道口处山崖距离的2倍,即
2s=s1+s2
则
(3)司机听到回声时,距隧道口的距离
s3=s-s2=380m-80m=300m
根据v=可得,司机听到回声后,到达隧道口需要的时间
答:(1)从鸣笛到听到回声,声音传播的路程是680m;
(2)列车鸣笛时离隧道口处的山崖有380m远;
(3)听到回声后,该列车还需7.5s可到前面隧道口。
22.根据回声定位的原理,科学家发明了声呐.利用声呐系统,人们可以探知海洋的深度,绘出水下数千米处的地形图.若用超声测位仪向海底垂直发射声波,经过4s后收到回声波.求此处海底有多深?(已知声音在海水中传播速度是1500m/s)科学家发现这种方法是不能用来测量月亮与地球的距离的,其原因是什么?
【答案】3000m;不能
【详解】(1)超声波从海面到海底用的时间:
由 可得,该处海水的深度:
(2)月亮周围没有空气,声音不能在真空中传播,故超声波不能到达月亮,更不能利用声波的反射测出月亮到地球的距离.
答:(1)此处海底有3000m;(2)这种方法不能用来测量月亮到地球的距离,因为真空不能传声.
23.如图,某小轿车长4m,在快车道上以30m/s的速度匀速前进;另一大卡车长10m,保持速度72km/h在慢车道上匀速前进,此时小轿车头与大卡车尾之间距离220m,大卡车头距隧道口460m(声音在空气中传播的速度为340m/s)。求:
(1)小轿车以此速度前进,车头到达隧道口需多长时间;
(2)若此时大卡车鸣笛,大卡车司机几秒后能再次听到笛声(计算结果保留一位小数);
(3)在第(2)问中,大卡车鸣笛后(在车头处)能听到两次笛声,求两次笛声的时间间隔(近似认为小轿车与大卡车在同一直线上,计算结果保留一位小数)。
【答案】(1)23s
(2)2.6s
(3)2.5s
【详解】(1)小轿车车头到达隧道口的路程
s小轿车=220m+10m+460m=690m
小轿车车头到达隧道口所用时间
(2)大卡车鸣笛,大卡车司机t秒后能再次听到笛声,大卡车的速度
v大卡车=72km/h=20m/s前进的距离为
s1=v大卡车t=20t笛声行驶的距离
s=460m+460m-s1=920m-20t此时大卡车鸣笛,大卡车司机能再次听到笛声的时间
t≈2.6s
(3)笛声第一次直接由大卡车车头传到小轿车司机时,所用时间
笛声第二次由大卡车车头传到隧道口,再传到小轿车司机时,所用时间
小轿车司机(在车头处)听到最近两次笛声的时间间隔
Δt=t声2-t声1=3.1s-0.6s=2.5s
24.如图所示火车在笔直的轨道上匀速行驶,在从山崖驶向一座长为1km的大桥的过程中,当火车头在距离桥头150m,距离山崖775m时鸣笛,鸣笛5s后火车头到达桥头,此时车头的司机听到来自山崖的回声。到达桥头后,火车又用50s完全通过了该大桥。
(1)计算火车的速度;
(2)声音的速度;
(3)火车的长度。
【答案】(1)30m/s
(2)340m/s
(3)500m
【详解】(1)火车的速度
(2)设声音传播的路程s声,司机鸣笛时车到山崖的距离为s=775m,则
2s=s声-s1
s声=2s+s1=2×775m+150m=1700m
声音的速度为
(3)火车完全通过大桥的路程
s2=v车t2=30m/s×50s=1500m
则火车的长度
L车=s2-L桥=1500m-1000m=500m
25.我们知道,声音在不同介质中传播的速度不同。阅读下表,回答问题。已知在长为0.85km的空金属管一端敲击一下,在另一端先后听到两个声音,两声相隔2.33s(此时气温约为15℃)。问:
(1)第二次听到的声音是通过哪种介质传来的?
(2)敲击后声音通过空气传到另一端要多长时间?
(3)声音在金属管中的传播速度是多大?该金属管可能是由什么材料制成的?
一些介质中的声速v/(m•s﹣1)
空气(0℃)
331
冰
3230
空气(15℃)
340
铜
3750
煤油(25℃)
1324
铝
5000
水(常温)
1500
铁
5200
【答案】(1)空气;(2)2.5s;(3)5000m/s,铝
【详解】解:(1)声音在空气传播速度慢,在金属管中传播速度快,第二次听到的声音是通过空气传来的。
(2)由得:声音在空气传播的时间是
(3)声音在金属管内传播的时间
声音在金属管内传播的速度
查表知:金属管是铝制成的。
答:(1)第二次听到的声音是通过空气传来的;
(2)敲击后声音通过空气传到另一端要2.5s;
(3)声音在金属管中的传播速度是5000m/s,该金属管可能是由铝制成的。
26.雷雨天气,小明先看到了闪电,3s后听到了雷声,请问打雷的地方距离小明多远?(声速按340m/s计算)
【答案】1020m
【详解】解:因光速远远大于声速,所以光速传播的时间很短,忽略不计,则由速度公式
得打雷的地方距她的距离
答:打雷的地方到小明的距离为1020m。
27.一辆汽车以20m/s的速度匀速驶向正前方的山崖,鸣笛3s后听到回声,已知声音在空气中的传播速度为340m/s,请问:
(1)鸣笛声从发出到反射传回驾驶员耳中,通过的路程是多少?
(2)汽车听到回声时到山岸的距离是多少?
【答案】(1)1020m
(2)480m
【详解】(1)由知道,鸣笛声从发出到听到回声这段时间内通过的路程为
(2)已知汽车速度
由知道,3s内汽车行驶的路程为
听到回声时车离山崖距离为
28.如图所示,是贵州州省安顺市境内连接东西两岸的高速通道——坝陵河大桥,大桥线路全长2237米,桥面为双向四车道高速公路,设计速度为80千米/小时。已知一大货车以72km/h的速度匀速行驶,大货车完全通过大桥需要112.4s。(已知,v货=340m/s)
(1)此大货车的长度为多少米?
(2)此大货车过桥,车全部在桥上的时间是多少秒?
(3)若在河对面不远处有一座山崖,大货车以相同的速度匀速行驶,当大货车驶上桥梁某处时,鸣笛一声继续行驶,8s后司机听到回声,则鸣笛处离山崖的距离为多少米?司机听到鸣笛回声时距离山崖还有多少米?
【答案】(1)11m
(2)110.8s
(3)1440m,1280m
【详解】(1)由速度
得,汽车通过的路程
大货车的长度为
(2)大货车过桥,车全部在桥上的路程为
车全部在桥上的时间为
(3)鸣笛处离山崖的距离为
司机听到鸣笛回声时距离山崖还有
29.一辆汽车以20m/s的速度驶向一座山崖,司机在一桥头鸣笛,4s后听到回声,则该桥头离山崖多远?(声速340m/s)
【答案】720m
【详解】解:由得,在t=4s的时间内汽车行驶的距离
s1=v1t=20m/s×4s=80m
声音传播的距离
s2=v2t=340m/s×4s=1360m
设司机鸣笛时汽车到山崖的距离(桥头到山崖的距离)为s,则
2s=s1+s2
即
答:该桥头离山崖720m远。
30.东非原油管道()在乌干达西部的油田和坦桑尼亚的坦噶港之间,项目全长近1500公里,总量26万吨直缝埋弧钢管,是世界上最长的加热原油管道项目,也是我国“一带一路”倡议引领下的重要能源项目。其中有一钢管长,在一端敲一次,在另一端听到两次声音,这两次声音的时间间隔为,声音在的空气中传播速度是。求:
(1)声音在空气中传播需要的时间是多少?
(2)声音在长的钢管中的传播时间是多少?
(3)声音通过钢管的传播速度是多少?
【答案】(1)4s;(2);(3)
【详解】解:(1)声音在空气中传播的时间
(2)声音在钢管中的传播速度大于在空气中的传播速度,则声音在钢管中的传播时间
(3)声音在钢管中的传播速度
答:(1)声音在空气中的传播1360m需要的时间是4s;
(2)声音在1360m长的钢管中的传播时间是0.272s;
(3)声音通过钢管的传播速度是5000m/s。
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