专项01 与声速有关的计算(重点难点训练)物理新教材沪科版八年级全一册
2026-09-02
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摘要:
**基本信息**
聚焦声速计算核心,通过选择、填空、综合应用三级题型,系统覆盖回声测距、测速仪原理等实际应用,强化运动和相互作用观念与模型建构能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|6道|结合测速仪、回声等实际场景的多选项分析|围绕声速公式v=s/t,从单一反射到双次信号时间差的模型建构|
|填空题|8道|基础公式直接应用与回声测距计算|从简单路程计算到反射时间与距离的关联推导|
|综合应用题|6道|多过程综合计算与实际问题解决(如火车鸣笛、管道声速测量)|从单一公式应用到多物体运动(车与声)的时空关系分析|
内容正文:
专项01 与声速有关的计算
一、与声速有关的计算选择题(6道题)
二、与声速有关的计算填空题(8道题)
三、与声速有关的计算综合应用题(6道题)
一、与声速有关的计算选择题(6道题)
1.成都市交管局为了监督司机是否遵守限速规定,在机场路上(一段平直的)安装了固定测速仪,此路段限速为100km/h。如图所示,汽车正在向放置在机场路上的测速仪水平匀速驶离,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0.6s,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1s,若发出两次信号的时间间隔是1.5s,超声波的速度是340m/s,则( )
A.超声波信号第一次被汽车反射时,距测速仪204m;
B.汽车正在朝着测速仪的方向运动;
C.汽车从反射第一次信号到反射第二次信号过程中,所用时间为1.7s;
D.该汽车速度为163.2km/h,超速了。
【答案】C
【解析】A.由v=得:汽车接收到第一次信号时,汽车距测速仪s1=v声t1=340m/s××0.6s=102m
故A错误;
B.由题意:汽车正在向放置在机场路上的测速仪水平匀速驶离,故B错误;
C.汽车从反射第一次信号到反射第二次信号过程中,所用时间t=t-t1+t2=1.5s-0.3s+0.5s=1.7s
故C正确;
D.汽车接收到第二次信号时,汽车距测速仪s2=v声t2=340m/s××1s=170m
汽车在两次接收到信号时行驶的距离s′=s2-s1=170m-102m=68m
行驶68m所用的时间t′=t=1.7s
所以汽车的车速为v′===40m/s=40×3.6km/h=144km/h
144km/h大于100km/h,故超速,144km/h163.2km/h,故D错误。
故选C。
2. 在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图如图所示,测速仪B发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到的信号的时间差,测出被测物体的速度。测速仪B相邻两次发射超声波脉冲的时间间隔。某时刻(记为)测速仪B发出第一个超声波脉冲,时,测速仪B接收到被小车反射的第一个超声波脉冲;时,测速仪B接收到被小车反射的第二个超声波脉冲。超声波在空气中传播的速度,若汽车是匀速行驶的,则( )
A.小车反射第一个超声波脉冲时,与测速仪B的距离为204m
B.小车反射第二个超声波脉冲时,与测速仪B的距离为289m
C.小车在两次反射超声波脉冲的时间内前进的距离为17m
D.小车运动的速度大小约为34m/s
【答案】AC
【解析】A.由题意可知,t=0时,测速仪B发出第一个超声波脉冲,t1=1.2s时,测速仪B接收到被小车反射的第一个超声波脉冲,则小车反射第一个超声波脉冲时,与测速仪B的距离为
故A符合题意;
B.测速仪B相邻两次发射超声波脉冲的时间间隔为0.4s,则测速仪B发出第二个超声波脉冲的时间为,t2=1.7s时,测速仪B接收到被小车反射的第二个超声波脉冲,则小车反射第二个超声波脉冲时,与测速仪B的距离为
故B不符合题意;
C.小车在两次反射超声波脉冲的时间内前进的距离为
故C符合题意;
D.t=0时,测速仪B发出第一个超声波脉冲,t1=1.2s时,测速仪B接收到被小车反射的第一个超声波脉冲,故小车反射第一个超声波脉冲的时间为0.6s;测速仪B发出第二个超声波脉冲的时间为,t2=1.7s时,测速仪B接收到被小车反射的第二个超声波脉冲,故小车反射第二个超声波脉冲的时间为1.05s,则小车两次反射超声波脉冲的时间间隔为
则小车运动的速度约为
故D不符合题意。
故选AC。
3.甲同学在一根85米的装满水的铁管的一端敲一下铁管,乙同学在铁管的另一端贴近管壁,可听到( )(已知声音在铁、水和空气中的传播速度依次为5200m/s,1500m/s,和340m/s,人耳能分清前后两次声音的时间间隔要大于0.1s)
A.一次敲击声 B.两次敲击声 C.三次敲击声 D.无法确定
【答案】B
【详解】声音通过85米长的空气、水、铁需要的时间分别为
彼此的时间间隔为
所以,人们能分别出通过空气和水传过来的声音,但不可以把通过水与铁传过来的声音区分开来,所以,人们能够听到两个敲击声。故ACD不符合题意;B符合题意。故选B。
4.甲、乙两人站在一堵光滑的墙壁前,两人之间相距102m,且距离墙壁均为68m。如图所示。甲开了一枪后,乙先后听到两声枪响之间的时间间隔为(已知空气中声音的传播速度为340m/s)( )
A.0.1s B.0.2s C.0.3s D.0.4s
【答案】B
【解析】由题可知,两次声音一次为直接通过空气传播,一次为经过墙壁反射后传播,由速度公式可知直接通过空气传播所用的时间
经墙壁反射后传播所用的时间
则前后两次听到的时间间隔
t=t1-t2=0.5s-0.3s=0.2s
故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
5.如图,超声波测速仪A,向远离自己而去的汽车B发出两次脉冲波的时间间隔为4.5s,第一个脉冲1.4s后收到反射信号。发射第二个脉冲3.0s后收到反射信号(声音在空气中速度为340m/s)( )
A.汽车接收到第一次脉冲,距离测速仪的距离为238m
B.汽车接收到第一次脉冲,距离测速仪的距离为250m
C.汽车接收到两次脉冲波的时间间隔是4.3s
D.汽车接收到两次脉冲波的时间间隔是5.3s
【答案】AD
【解析】测速仪第一次发出的信号从汽车B处返回到测速仪所用时间
由得,汽车B距测速仪
测速仪第二次发出的信号从汽车B处返回到测速仪所用时间
汽车B收到两次信号的时间间隔是
故D符合题意,BC不符合题意。故选AD。
6.若声音在空气中的传播速度为v1,在钢轨中的传播速度为v2,有人用锤子敲了一下钢轨的一端,另一人在另一端听到两次声音的时间间隔为t,下列说法中正确的是( )
A.声音沿钢轨传播的时间为t
B.钢轨的长度为
C.声音沿钢轨传播的时间为
D.声音在空气中的传播时间
【答案】B
【解析】根据速度公式可知:设钢轨的长度为L,声音在空气中传播的时间为;
声音在钢轨中传播的时间为;
时间间隔;
则钢轨的长度为;
声音沿钢轨传播的时间为;
声音在空气中的传播时间;
故B正确,ACD错误。故选:B。
二、与声速有关的计算填空题(8道题)
1. 一辆汽车在某段平直公路上匀速行驶时,进入某超声测速区域,如图所示。当该车运动到距测速仪555m时,测速仪向该车发出一超声波,3s后收到从车返回的信号。已知超声波在空气中的传播速度为340m/s,则此超声波经过的路程是 m,该车的速度是 m/s。若该路段限速120km/h,则该车 (选填“超速”或“不超速”)。
【答案】1020;30;不超速。
【解析】(1)根据s=vt计算超声波经过的路程;
(2)根据题意知超声测速仪发出的信号后与汽车相遇的时间,超声波单趟的路程和汽车行驶的路程之和,即为发出超声波时到汽车的距离,根据v=得出等式即可求出汽车的速度,比较汽车的速度与限速判断是否超速。
【解答】(1)根据v=可得,此超声波所经过的路程:
s声=v声t=340m/s×3s=1020m;
(2)若汽车的速度为v,超声测速仪发出的信号=1.5s后与汽车相遇,
由v=可得,在这段时间内,汽车运动的路程与超声波运动的路程关系式为:
v×1.5s+340m/s×1.5s=555m,
解得:v=30m/s=108km/h,
因为108km/h<120km/h,所以则该车不超速。
2. 倒车雷达是利用超声波来工作的;如果倒车雷达发出信号后,接收到回声,已知声波在空气中的传播速度为,则障碍物距汽车为 。
【答案】6.8
【解析】倒车雷达的工作原理是声音传播过程中触碰到障碍物返回被信号接收器接收,即车辆距离障碍物的距离
,
声音0.04s传播的路程为
则车辆距离障碍物的距离
3. 2024年4月10日,雪龙号圆满完成中国第40次南极科考任务。雪龙号在科考活动中经过某海洋区域时,利用回声定位原理从海面竖直向海底发射超声波,从发射到接收到回声所用的时间为4s,若声音在海水中的传播速度为,该处海洋的深度为________m;探测器发出的超声波由声源的________而产生的;在月球表面不能用超声波代替激光来探测距离,原因是________。
【答案】 振动 真空不能传声
【解析】声音传播到海底所用的时间为
该处海洋的深度为
一切声音都是由于物体振动产生的,探测器发出的超声波由声源的振动而产生的。
声音的传播需要介质,月球表面没有空气,是真空,真空不能传声,所以,在月球表面不能用超声波代替激光来探测距离。
4. 在平直的路面上,一辆轿车正以20m/s的速度匀速驶向一座高山,司机鸣笛5s后听到回声,汽车司机听到回声时距离高山 m(当时声音在空气中的速度是340m/s)。
【答案】800
【详解】汽车行驶的距离
声音传播的距离
设汽车司机听到回声时距离高山为
5. 如图甲所示,某型号测速仪使用超声波对汽车进行测速,在某次测量中,测速仪向匀速行驶的汽车发出两次短促的信号,如图乙所示是测速仪前两次发出与接收信号的情况,s表示信号与测速仪之间的距离,已知信号在空气中速度为340m/s,则汽车遇到第一次信号时,距测速仪的距离是_______m,汽车遇到两次超声波信号时的地点相距______m,汽车的行驶速度是______m/s。
【答案】 170 34 20
【解析】由图乙可知,测速仪向汽车发出信号到汽车遇到第一次信号的时间为0.5s,则汽车遇到第一次信号时,距测速仪的距离为
由图乙可知,测速仪第二次向汽车发出信号到汽车遇到第二次信号的时间为
2.2s-1.8s=0.4s
则汽车遇到第二次信号时,距测速仪的距离为
汽车在两次信号的间隔过程中,行驶的距离为
由图可知,汽车在受到两次信号之间的间隔时间是
则汽车的速度为
6.一辆汽车正在以一定的速度匀速驶向一座大山,当行驶至某处时向着这座山鸣笛一声,已知鸣笛处距离大山800m,4s后司机听到回声,声音在空气中的传播速度为340m/s,则4s内声音传播的距离为 ______m,听到回声时汽车离大山的距离是 ______m。
【答案】 1360 560
【解析】4s内声音传播的距离为
s1=v声t=340m/s×4s=1360m
车走过的距离为
s车=2s﹣s1=2×800m﹣1360m=240m
司机听到回声时距山崖的距离为
s2=s﹣s车=800m﹣240m=560m
7. 在某段区间测速路段,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,第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.8s,第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.6s。若两次发出信号的间隔是1.1s,回答:超声波在空气中传播0.8s通过的路程是 m;汽车反射第一次信号时距离测速仪路程是 m;汽车行驶的速度 。(当时声音在空气中速度)
【答案】 272 136 34
【详解】声音在空气中速度,第一次发出信号到测速仪接收到信号用0.8s。 那么超声波在空气中传播0.8s通过的路程
因为超声波从测速仪发出到汽车再反射回测速仪,走了一个来回,所以汽车反射第一次信号时距离测速仪的路程s是超声波0.8s传播路程的一半。 即
第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.6s,那么第二次信号到达汽车的时间为0.3s。此时汽车距测速仪的距离
汽车从反射第一次信号到反射第二次信号间行驶的路程
两次发出信号的间隔是1.1s,第一次信号从发出到汽车用时0.4s,第二次信号从发出到汽车用时0.3s,所以汽车行驶34m所花时间
汽车的车速
8.下雨天电闪雷鸣时,我们总是先看到闪电后听到雷声,说明光速比声速 (选填“大”或“小”)。某次小明看到闪电4s后听到雷声,小明于发生闪电的地方大约 m。(声音在空气中的传播速度是340m/s)
【答案】大;1360。
【解析】闪电和打雷总是同时发生的,但由于光在空气中的传播速度要远远大于声音的传播速度,所以我们总是先看见闪电后听到雷声;
光在真空中传播速度为3×108m/s;某次,小明看到闪电4s后听到雷声,则打雷处离小明的距离大约为:
s=vt=340m/s×4s=1360m。
三、与声速有关的计算综合应用题(6道题)
1. 1827年在日内瓦湖进行的第一次测出声音在水中的传播速度实验:实验人员将两只船开到湖里去,两只船相距3000m,甲船上实验员敲响水里的钟同时点燃船上的火药,乙船上实验员往水里放一个声呐装置,用来听取水里传来的钟声,结果测得在看见火药闪光后2s听到钟声,如图所示,光传播的时间可忽略。
(1)求声波在水中传播的速度。
(2)若实验员在船上向水底发射声波,经过1s收到回波信号,求此处水的深度。
【答案】(1)1500m/s (2)750m
【解析】(1)已知两只船相距3000m,在看见火药闪光后2s听到钟声,光传播的时间可忽略,因此声波在水中传播的速度
(2)已知实验员在船上向水底发射声波,经过1s收到回波信号,则此处水的深度
2.为了监督司机是否遵守限速规定,交管部门在公路上安装了固定测速仪。汽车向放置在道路中间的测速仪匀速驶来,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0.5s,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0.3s,若发出两次信号的时间间隔是1.1s,超声波的速度是340m/s,则汽车的速度是多少?
【答案】34m/s
【解析】由v=s/t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
因此汽车在两次信号的间隔过程中,行驶了s′=s1−s2=85m−51m=34m
这34m共用了t′=t−t1+t2=1.1s−0.25s+0.15s=1s
所以汽车的车速为
答:汽车的速度是34m/s。
3.火车在进入隧道前必须鸣笛,该列火车运行速度是20m/s,声音在空气中的传播速度是340m/s,司机鸣笛后2s听到隧道口处山崖反射的回声。求:
(1)火车鸣笛时离隧道口有多远?
(2)火车还有多久能到山崖下?
【答案】(1)360m (2)16s
【解析】(1)火车2s经过的距离
声音2s经过的距离
火车鸣笛时离隧道口
(2)司机听到回声时距山崖距离
火车到山崖的时间
4.如图甲所示是在高速公路上常见的测速反馈装置,其主要部分是一个测速仪。其原理如图乙所示,汽车向测速仪的方向匀速驶来,测速仪向汽车发出两次短促的(超声波)信号,超声波信号遇见汽车前面板,反射回测速仪。测速仪第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.6s,测速仪第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.2s,发出两次信号的时间间隔是1.9s,超声波的速度是340m/s。求:
(1)第一次发出的信号遇见汽车时,汽车距测速仪有多远;
(2)从第一次信号遇见汽车时,到第二次信号遇见汽车时,汽车行驶的距离;
(3)汽车经过上述路段的速度是多少?(可能用到的丙图。丙图中ABCD四点分别表示:测速仪第一次发出信号时、第一次发出的信号遇见汽车时、测速仪第二次发出信号、第二次发出的信号遇见汽车时,汽车的位置。)
【答案】(1)102m;(2)68m;(4)40m/s
【解析】(1)第一次发出的信号到达汽车的时间
由可得,汽车接收到第一次信号时,距测速仪
(2)第二次发出的信号到达汽车的时间
汽车接收到第二次信号时,距测速仪
所以从第一次信号遇见汽车时,到第二次信号遇见汽车时,汽车行驶的距离
(3)在两次信号的间隔过程中,汽车行驶的距离
汽车行驶时间
汽车的速度
答:(1)汽车接收到第一次信号时,距测速仪有102m;
(2)汽车接收到第二次信号时,距测速仪有68m;
(4)汽车的速度是40m/s。
5.如图所示,长度为150m的火车在笔直的轨道上匀速行驶,在从山崖驶向大桥的过程中,火车头距离桥头200m处鸣笛,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,听到回声30s后,车尾驶过桥尾。(声音在空气中的传播速度为340m/s)
(1)火车的速度为多少m/s?
(2)大桥的长为多少m?
(3)鸣笛时,火车车头到山崖多少m?
【答案】(1)40m/s;(2)1050m;(3)750m
【解析】(1)火车的速度
(2)火车完全通过大桥的路程
则大桥的长度
(3)由得,声音传播的路程
设司机鸣笛时车到山崖的距离为s,则
所以
答:(1)火车的速度为40m/s;
(2)大桥的长度为1050m;
(3)鸣笛时,火车车头到山崖的距离为750m。
6.东非原油管道(EACOP)将建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1360m,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3.728s,声音在15℃的空气中传播速度是340m/s。求:
(1)声音在空气中的传播1360m需要的时间是多少?
(2)声音在1360m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)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。
【解析】(1)声音在空气中的传播1360m需要的时间是:;
(2)声音在钢管中的传播速度大于在空气中的传播速度,声音在1360m长的钢管中的传播时间是:
t2=t1﹣△t=4s﹣3.728s=0.272s;
(3)声音通过钢管的传播速度为:。
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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专项01 与声速有关的计算
一、与声速有关的计算选择题(6道题)
二、与声速有关的计算填空题(8道题)
三、与声速有关的计算综合应用题(6道题)
一、与声速有关的计算选择题(6道题)
1.成都市交管局为了监督司机是否遵守限速规定,在机场路上(一段平直的)安装了固定测速仪,此路段限速为100km/h。如图所示,汽车正在向放置在机场路上的测速仪水平匀速驶离,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0.6s,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1s,若发出两次信号的时间间隔是1.5s,超声波的速度是340m/s,则( )
A.超声波信号第一次被汽车反射时,距测速仪204m;
B.汽车正在朝着测速仪的方向运动;
C.汽车从反射第一次信号到反射第二次信号过程中,所用时间为1.7s;
D.该汽车速度为163.2km/h,超速了。
2. 在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图如图所示,测速仪B发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到的信号的时间差,测出被测物体的速度。测速仪B相邻两次发射超声波脉冲的时间间隔。某时刻(记为)测速仪B发出第一个超声波脉冲,时,测速仪B接收到被小车反射的第一个超声波脉冲;时,测速仪B接收到被小车反射的第二个超声波脉冲。超声波在空气中传播的速度,若汽车是匀速行驶的,则( )
A.小车反射第一个超声波脉冲时,与测速仪B的距离为204m
B.小车反射第二个超声波脉冲时,与测速仪B的距离为289m
C.小车在两次反射超声波脉冲的时间内前进的距离为17m
D.小车运动的速度大小约为34m/s
3.甲同学在一根85米的装满水的铁管的一端敲一下铁管,乙同学在铁管的另一端贴近管壁,可听到( )(已知声音在铁、水和空气中的传播速度依次为5200m/s,1500m/s,和340m/s,人耳能分清前后两次声音的时间间隔要大于0.1s)
A.一次敲击声 B.两次敲击声 C.三次敲击声 D.无法确定
4.甲、乙两人站在一堵光滑的墙壁前,两人之间相距102m,且距离墙壁均为68m。如图所示。甲开了一枪后,乙先后听到两声枪响之间的时间间隔为(已知空气中声音的传播速度为340m/s)( )
A.0.1s B.0.2s C.0.3s D.0.4s
5.如图,超声波测速仪A,向远离自己而去的汽车B发出两次脉冲波的时间间隔为4.5s,第一个脉冲1.4s后收到反射信号。发射第二个脉冲3.0s后收到反射信号(声音在空气中速度为340m/s)( )
A.汽车接收到第一次脉冲,距离测速仪的距离为238m
B.汽车接收到第一次脉冲,距离测速仪的距离为250m
C.汽车接收到两次脉冲波的时间间隔是4.3s
D.汽车接收到两次脉冲波的时间间隔是5.3s
6.若声音在空气中的传播速度为v1,在钢轨中的传播速度为v2,有人用锤子敲了一下钢轨的一端,另一人在另一端听到两次声音的时间间隔为t,下列说法中正确的是( )
A.声音沿钢轨传播的时间为t
B.钢轨的长度为
C.声音沿钢轨传播的时间为
D.声音在空气中的传播时间
二、与声速有关的计算填空题(8道题)
1. 一辆汽车在某段平直公路上匀速行驶时,进入某超声测速区域,如图所示。当该车运动到距测速仪555m时,测速仪向该车发出一超声波,3s后收到从车返回的信号。已知超声波在空气中的传播速度为340m/s,则此超声波经过的路程是 m,该车的速度是 m/s。若该路段限速120km/h,则该车 (选填“超速”或“不超速”)。
2. 倒车雷达是利用超声波来工作的;如果倒车雷达发出信号后,接收到回声,已知声波在空气中的传播速度为,则障碍物距汽车为 。
3. 2024年4月10日,雪龙号圆满完成中国第40次南极科考任务。雪龙号在科考活动中经过某海洋区域时,利用回声定位原理从海面竖直向海底发射超声波,从发射到接收到回声所用的时间为4s,若声音在海水中的传播速度为,该处海洋的深度为________m;探测器发出的超声波由声源的________而产生的;在月球表面不能用超声波代替激光来探测距离,原因是________。
4. 在平直的路面上,一辆轿车正以20m/s的速度匀速驶向一座高山,司机鸣笛5s后听到回声,汽车司机听到回声时距离高山 m(当时声音在空气中的速度是340m/s)。
5. 如图甲所示,某型号测速仪使用超声波对汽车进行测速,在某次测量中,测速仪向匀速行驶的汽车发出两次短促的信号,如图乙所示是测速仪前两次发出与接收信号的情况,s表示信号与测速仪之间的距离,已知信号在空气中速度为340m/s,则汽车遇到第一次信号时,距测速仪的距离是_______m,汽车遇到两次超声波信号时的地点相距______m,汽车的行驶速度是______m/s。
6.一辆汽车正在以一定的速度匀速驶向一座大山,当行驶至某处时向着这座山鸣笛一声,已知鸣笛处距离大山800m,4s后司机听到回声,声音在空气中的传播速度为340m/s,则4s内声音传播的距离为 ______m,听到回声时汽车离大山的距离是 ______m。
7. 在某段区间测速路段,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,第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.8s,第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.6s。若两次发出信号的间隔是1.1s,回答:超声波在空气中传播0.8s通过的路程是 m;汽车反射第一次信号时距离测速仪路程是 m;汽车行驶的速度 。(当时声音在空气中速度)
8.下雨天电闪雷鸣时,我们总是先看到闪电后听到雷声,说明光速比声速 (选填“大”或“小”)。某次小明看到闪电4s后听到雷声,小明于发生闪电的地方大约 m。(声音在空气中的传播速度是340m/s)
三、与声速有关的计算综合应用题(6道题)
1. 1827年在日内瓦湖进行的第一次测出声音在水中的传播速度实验:实验人员将两只船开到湖里去,两只船相距3000m,甲船上实验员敲响水里的钟同时点燃船上的火药,乙船上实验员往水里放一个声呐装置,用来听取水里传来的钟声,结果测得在看见火药闪光后2s听到钟声,如图所示,光传播的时间可忽略。
(1)求声波在水中传播的速度。
(2)若实验员在船上向水底发射声波,经过1s收到回波信号,求此处水的深度。
2.为了监督司机是否遵守限速规定,交管部门在公路上安装了固定测速仪。汽车向放置在道路中间的测速仪匀速驶来,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0.5s,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0.3s,若发出两次信号的时间间隔是1.1s,超声波的速度是340m/s,则汽车的速度是多少?
3.火车在进入隧道前必须鸣笛,该列火车运行速度是20m/s,声音在空气中的传播速度是340m/s,司机鸣笛后2s听到隧道口处山崖反射的回声。求:
(1)火车鸣笛时离隧道口有多远?
(2)火车还有多久能到山崖下?
4.如图甲所示是在高速公路上常见的测速反馈装置,其主要部分是一个测速仪。其原理如图乙所示,汽车向测速仪的方向匀速驶来,测速仪向汽车发出两次短促的(超声波)信号,超声波信号遇见汽车前面板,反射回测速仪。测速仪第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.6s,测速仪第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.2s,发出两次信号的时间间隔是1.9s,超声波的速度是340m/s。求:
(1)第一次发出的信号遇见汽车时,汽车距测速仪有多远;
(2)从第一次信号遇见汽车时,到第二次信号遇见汽车时,汽车行驶的距离;
(3)汽车经过上述路段的速度是多少?(可能用到的丙图。丙图中ABCD四点分别表示:测速仪第一次发出信号时、第一次发出的信号遇见汽车时、测速仪第二次发出信号、第二次发出的信号遇见汽车时,汽车的位置。)
5.如图所示,长度为150m的火车在笔直的轨道上匀速行驶,在从山崖驶向大桥的过程中,火车头距离桥头200m处鸣笛,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,听到回声30s后,车尾驶过桥尾。(声音在空气中的传播速度为340m/s)
(1)火车的速度为多少m/s?
(2)大桥的长为多少m?
(3)鸣笛时,火车车头到山崖多少m?
6.东非原油管道(EACOP)将建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1360m,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3.728s,声音在15℃的空气中传播速度是340m/s。求:
(1)声音在空气中的传播1360m需要的时间是多少?
(2)声音在1360m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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