专项练习：机械运动---两次超声波测速----2024-2025学年苏科版物理八年级上学期

八年级物理题型专项练习： 机械运动---两次超声波测速 1．如图，在高速公路上一辆轿车做匀速直线运动，在其正前方有一固定的超声波测速装置。该装置每隔1s发射一束超声波脉冲信号，每个脉冲信号持续时间极短，超声波遇到轿车后立即返回，返回信号被超声波测速装置接收，经过计算机处理自动计算出车速。如图是该测速装置连续发射和接收两次信号的波形图。已知发射第二个脉冲信号时第一个脉冲信号已被接收，超声波在空气中的传播速度为340m/s，根据图像获得的信息计算： (1)第一个脉冲信号和轿车相遇时，轿车距测速装置有多远？ (2)该轿车车速为多少？ 2．长沙市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。如图所示是模拟交警测速的简化示意图。B为超声波测速。仪，它能发射短暂的超声波脉冲信号，并能接收反射信号。模拟测速时，一辆小车一直沿水平长直路面背离B匀速运动。假设B在t0=0时开始发射信号，t1=0.4s时接收到运动的小车反射回来的信号；t2=3.8 s时再次发射信号，t3=4.6s时又接收到反射回来的信号。已知超声波的速度为340m/s。求： (1)信号第一次发出后0.2s时小车与B的距离为多少？ (2)小车匀速运动的速度为多少？ 3．测量员是这样利用回声测距离的：他站在峭壁之前某一位置鸣枪，经过1.00s听到回声，已知声速为340m/s，则测量员能测出他与峭壁间的距离为170m。与此类似，如图所示是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪指向车辆发出超声波脉冲信号，并接收经车辆反射的超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度。在某次测速过程中，超声波测速仪对某一汽车共发射两次信号，接收两次信号，数据如下： 时刻/s 0 0.5 1 1.6 事件 发出第一次超声波信号 接收第一次超声波信号 发出第二次超声波信号 接收第二次超声波信号 已知超声波在空气中传播的速度是340m/s，若汽车是沿直线匀速行驶： （1）求汽车在反射两个超声波信号之间的时间内前进的距离； （2）求汽车的速度。（保留1位小数） 4．如图，在高速公路上一辆轿车做匀速直线运动，在其正前方有一固定的超声波测速装置。该装置每隔1s发射一束超声波脉冲信号，每个脉冲信号持续时间极短，超声波遇到轿车后立即返回，返回信号被超声波测速装置接收，经过计算机处理自动计算出车速。如图是该测速装置连续发射和接收两次信号的波形图。已知发射第二个脉冲信号时第一个脉冲信号已被接收，超声波在空气中的传播速度为340m/s，根据图像获得的信息计算： （1）第一个脉冲信号和轿车相遇时，轿车距测速装置有多远？ （2）轿车收到两次信号的时间间隔是多少？ （3）该轿车车速为多少？（保留一位小数） 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．(1) 51m；(2) 37.8m/s 【详解】(1)由图知，测速装置第一次发出、接收脉冲信号用的时间为0.5s，则测速装置发出的脉冲信号从汽车处返回到测速装置所用时间为 由得第一个脉冲信号和轿车相遇时轿车到测速装置的距离为 (2)由图知，测速装置第二次发出、接收脉冲信号用的时间为，则测速装置发出的脉冲信号从汽车处返回到测速装置所用时间为 由得第二个脉冲信号和轿车相遇时轿车到测速装置的距离为 轿车在两次与脉冲信号相遇的过程中，行驶的距离为 由图知，轿车收到两次信号的时间间隔是 轿车行驶速度为 答：(1)第一个脉冲信号和轿车相遇时，轿车距测速装置有； (2)该轿车车速为。 2．(1)68m；(2)17m/s 【详解】解：(1)信号第一次发出后0.2s时小车与B的距离为 (2)小车第一次反射信号与第二次反射信号之间通过的路程为 小车第一次反射信号与第二次反射信号之间的时间为 Δt=3.8s+0.4s-0.2s=4s 小车匀速运动的速度为 答：(1)信号第一次发出后0.2s时小车与B的距离为68m； (2)小车匀速运动的速度为17m/s。 3．（1）17m；（2）16.2m/s 【详解】解：（1）根据题意可以知道，零时刻发出第一次超声波，经过0.5秒接收到；则汽车距离发射源的距离为 从1秒时刻发出第二次超声波，经过0.6秒接收到；则汽车距离发射源的距离为 因此汽车在反射两个超声波信号之间的时间内前进的距离为 （2）汽车从第一次接收到信号到第二次接收到信号时间为 则汽车的速度 答：（1）求汽车在反射两个超声波信号之间的时间内前进的距离17m； （2）求汽车的速度。 4．（1）85m；（2）0.9s；（3）37.8m/s 【详解】解：（1）由图知，第一个脉冲信号发出0.5s后，被超声波测速装置接收到，则测速装置发出的脉冲信号从汽车处返回到测速装置所用时间为 由得，第一个脉冲信号和轿车相遇时轿车到测速装置的距离为 （2）由图知，由图得，第二个脉冲信号发出0.3s后，被超声波测速装置接收到，则测速装置发出的脉冲信号从汽车处返回到测速装置所用时间为 由图知，轿车收到两次信号的时间间隔是 （3）由得，第二个脉冲信号和轿车相遇时轿车到测速装置的距离为 轿车在两次与脉冲信号相遇的过程中，行驶的距离为 轿车行驶速度为 答：（1）第一个脉冲信号和轿车相遇时，轿车距测速装置的距离为85m； （2）轿车收到两次信号的时间间隔是0.9s； （3）该轿车车速为37.8m/s。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$