专项2.0 声速的相关计算-2026-2027学年八年级物理上册专项强化（人教版）

专项强化 专项2.0声速的相关计算 类型1两种介质的传声计算 1、某兴趣小组欲测出一段较长的废铁轨的长度，小亮同学戴了一块电子表，他们让小亮将耳 朵贴在铁轨的一端，另一位同学用力敲击铁轨的另一端，小亮听到一声敲击声后，经过0.5s 又听到一声敲击声。当时的气温为15℃，铁轨的长度是m。(已知声音在15℃空气中 传播的速度为340m/s,声音在钢铁中传播的速度为5200m/s,结果保留整数) 类型2回声测距问题 角度1静态测量 2、图示为一种身高测量仪，其顶部的感应器竖直向下发射超声波信号，经下方 物体反射后返回，被感应器接收。某同学站上测高台，感应器记录信号从发射到 感应器 接收所经历的时间为5×10-3s。已知感应器距测高台的高度为2.5m,空气中 2.5m 测高台 的声速取340/s,则该同学的身高为（) A.1.70m B.1.65m C.0.85m D.0.80m 角度2动态测量 3、国庆期间，小星一家随旅行团去某山区旅行。到达集合地点后，小星发现大巴车正在平直 公路上匀速向她驶来。大巴车第一次鸣笛，声音经4s被她听到；过后大巴车再次鸣笛，经3s 被她听到；两次鸣笛的时间间隔为17s,已知声速为340m/s。 (1)大巴车第一次鸣笛距离小星多远？ (2)大巴车第二次鸣笛距离小星多远？ (3)大巴车的速度是多少？ 6/32 专项强化 变式1·声源移动+单一障碍物：集合完毕，一行人坐上大巴车出发，大巴车以20/s的速 度在平直的公路上匀速行驶，公路前方有一座高山，大巴车鸣笛4s后小星听到回声。已知声 音在空气中的传播速度为340m/s。 (1)从鸣笛到听到回声，大巴车行驶的路程和声音传播的路程分别是多少？ (2)小星听到回声时距离高山有多远？ (3)鸣笛时大巴车离高山有多远？ 变式1的变式·声源不动+障碍物移动：为了监督司机遵守限速规定，交管部门在公路上设 置了固定测速仪。在某次测量中，如图甲所示，大巴车向放置在道路中间的测速仪匀速驶去， 测速仪向大巴车发出两次短促的（超声波）信号，根据信号的时间差，测出车速。如图乙所示 是测速仪两次发出与接收超声波的情况，$表示超声波与测速仪之间的距离，超声波在空气中 的速度为340m/s。求： (1)大巴车遇到第一次信号时距测速仪的距离； (2)大巴车的速度。 s/m 测速仪 大巴车 0g0U0 77777777777777977 00.51 1.82.22.6/ 甲（示意图） 乙 7/32 专项强化 变式2·声源不动+两个障碍物：如图所示，大巴车行驶到平行陡峭的山谷时，停止前行并鸣 笛一声，鸣笛的位置距右侧山崖340,1.5s后小星听到第一次回声。已知声音在空气中的 速度是340m/s。 (1)多长时间小星能听到从右侧山崖反射回来的回声？ (2)两次回声的时间间隔△t是多长？ (3)山谷的宽度是多少米？ 8/32专项强化 专项2.0声速的相关计算 类型1两种介质的传声计算 1、某兴趣小组欲测出一段较长的废铁轨的长度，小亮同学戴了一块电子表，他们让小亮将耳 朵贴在铁轨的一端，另一位同学用力敲击铁轨的另一端，小亮听到一声敲击声后，经过0.5s 又听到一声敲击声。当时的气温为15℃，铁轨的长度是m。(已知声音在15℃空气中 传播的速度为340m/s,声音在钢铁中传播的速度为5200m/s,结果保留整数) 答案：182 解析：设铁轨长度为5，声音在空气中传播的时间t1=S,声音在钢铁中传播的时间2=。 01 02 由题意，t1-t2=0.5s,即 340m/s5200m/5=0.5s,解得s≈182m。 类型2回声测距问题 角度1静态测量 2、图示为一种身高测量仪，其顶部的感应器竖直向下发射超声波信号，经下方 物体反射后返回，被感应器接收。某同学站上测高台，感应器记录信号从发射到 感应器 接收所经历的时间为5×10-3s。已知感应器距测高台的高度为2.5m,空气中 2.5m 测高台 的声速取340m/s,则该同学的身高为（) A.1.70m B.1.65m C.0.85m D.0.80m 答案：B 解析：由v=:得，该同学头顶距离感应器的高度h=_340m/5×5×10-3s 2 2 =0.85m, 该同学的身高为2.5m-0.85m=1.65m,故选B。 角度2动态测量 3、国庆期间，小星一家随旅行团去某山区旅行。到达集合地点后，小星发现大巴车正在平直 公路上匀速向她驶来。大巴车第一次鸣笛，声音经4s被她听到；过后大巴车再次鸣笛，经3s 被她听到；两次鸣笛的时间间隔为17s,已知声速为340m/s。 (1)大巴车第一次鸣笛距离小星多远？ (2)大巴车第二次鸣笛距离小星多远？ 9/56 专项强化 (3)大巴车的速度是多少？ 答案：（1)1360m(2)1020m(3)20m/s 解析： (1)大巴车第一次鸣笛时与人的距离s1=vt1=340m/s×4s=1360m。 (2)大巴车第二次鸣笛时与人的距离s2=vt2=340m/s×3s=1020m。 (3)两次鸣笛的间隔时间内大巴车通过的路程s3=s1-s2=1360m-1020m=340m, 大巴车的速度v=2-340m-20m/s t 17s 变式1·声源移动+单一障碍物：集合完毕，一行人坐上大巴车出发，大巴车以20/s的速 度在平直的公路上匀速行驶，公路前方有一座高山，大巴车鸣笛4s后小星听到回声。已知声 音在空气中的传播速度为340m/s。 (1)从鸣笛到听到回声，大巴车行驶的路程和声音传播的路程分别是多少？ (2)小星听到回声时距离高山有多远？ (3)鸣笛时大巴车离高山有多远？ 答案：（1)80m,1360m（2)640m(3)720m 解析： (1)由v=可知，大巴车行驶的路程s车=车t=20m6×4s=80m,声音传播的路程 S声=声t=340m/s×4s=1360m。 (2）小星听到回声时与高山的距离9，=声车-1360m-80m =640m. 2 2 (3)鸣笛时大巴车与高山的距离S2=S1+s车=640m+80m=720m。 变式1的变式·声源不动+障碍物移动：为了监督司机遵守限速规定，交管部门在公路上设 置了固定测速仪。在某次测量中，如图甲所示，大巴车向放置在道路中间的测速仪匀速驶去， 测速仪向大巴车发出两次短促的（超声波）信号，根据信号的时间差，测出车速。如图乙所示 是测速仪两次发出与接收超声波的情况，$表示超声波与测速仪之间的距离，超声波在空气中 的速度为340m/s。求： (1)大巴车遇到第一次信号时距测速仪的距离； (2)大巴车的速度。 10/56 专项强化 s/m 测速仪 大巴车 O000 00.5 1.82.22.61s 甲（示意图） 答案：(1)170m (2)20m/s 解析： （1)由题图可知，大巴车第一次遇到信号，信号传播的时间t1=0.5s,此时大巴车到测速 仪的距离S1=V声t1=340m/s×0.5s=170m。 (2)大巴车第二次遇到信号，信号传播的时间t2=2.2s-1.8s=0.4s,此时大巴车到测速 仪的距离52=v声t2=340m/s×0.4s=136m。大巴车从第一次遇到信号到第二次遇到信号 行驶的路程s=S1-S2=170m-136m=34m,大巴车从第一次遇到信号到第二次遇到信 号的时间间隔t=2.2s-0.5s=1.7s,大巴车的速度v=-34m -t1.7s 20m/s。 变式2·声源不动+两个障碍物：如图所示，大巴车行驶到平行陡峭的山谷时，停止前行并鸣 笛一声，鸣笛的位置距右侧山崖340m,1.5s后小星听到第一次回声。已知声音在空气中的 速度是340m/s。 (1)多长时间小星能听到从右侧山崖反射回来的回声？ (2)两次回声的时间间隔△t是多长？ (3)山谷的宽度是多少米？ 答案：(1)2s(2)0.5s(3)595m 解析： （1)从开始鸣笛到小星听到从右侧山崖反射回来的回声的过程中，向右侧山崖传播的声音通 过的路程s1=2s=2×340m=680m,则听到从右侧山崖反射回来的回声所需的时间t= S1 680m =2S V声 340m/s (2)听到两次回声的时间间隔△t=t-t1=2s-1.5s=0.5s。 △t0.5s (3)声音传播到左侧山崖所需的时间t2=2=2 =0.25s,鸣笛的位置距左侧山崖的距 11/56 专项强化 离s2=v声t2=340m/s×0.25s=85m…不对，让我重新计算。 声音从鸣笛处到左侧山崖再返回，由题意，第一次听到的是从右侧山崖反射回来的回声（1.5s), 第二次听到的是从左侧山崖反射回来的回声（2s)。 声音传播到左侧山崖再返回的时间为2s.实际上，第一次回声（1.5s)是从右侧山崖来的， 第二次回声（2s)是从左侧山崖来的。 声音从鸣笛处到左侧山崖再返回的时间为…实际上，第一次听到回声是从右侧山崖反射回来 的，时间为1.5s。但从右侧山崖反射回来的回声实际往返时间应该是2×340÷340=2s,但 题目说1.5s后听到第一次回声. 让我重新审题。鸣笛的位置距右侧山崖340m,声音到右侧山崖再返回需要2×340÷340= 2s。但题目说1.5s后听到第一次回声，说明第一次回声不是来自右侧山崖，而是来自左侧山 崖（更近的一侧)。 所以第一次回声（1.5s)来自左侧山崖，第二次回声(2s)来自右侧山崖。 左侧山崖距离：S左 340×1.5 2 =255m 右侧山崖距离：S右=340m 山谷宽度：255+340=595m 答案：（1)2s(2)0.5s(3)595m 解析： (1)从开始鸣笛到小星听到从右侧山崖反射回来的回声的过程中，向右侧山崖传播的声音通 过的路程s右=2×340m=680m,则听到从右侧山崖反射回来的回声所需的时间t右= 680m 340m/s (2)小星先在t1=1.5s时听到从左侧山崖反射的回声，后在t右=2s时听到从右侧山崖 反射的回声，两次回声的时间间隔At=t右-t1=2s-1.5s=0.5s。 (3》声音传播到左侧山崖所需的时间t左=2 1.5s =0.75s,鸣笛的位置距左侧山崖的距离 S左=V声t左=340m/s×0.75s=255m,山谷的宽度s=S左+S右=255m+340m= 595m。 12/56