Question

图A是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，面对迎面驶来的汽车，测速仪发出超声波脉冲信号，随后接收由汽车反射回来的信号．根据发出和接收到的信号间的时间差，测出汽车的运动速度．图B中p₁、p₂是测速仪发出的超声波信号，n₁、n₂是p₁、p₂由汽车反射回来的信号．设测速仪匀速扫描，p₁、p₂之间的时间间隔Δt＝1.0秒，超声波在空气中传播的速度是v＝340米/秒，若汽车是匀速行驶的，根据图B分析，(1)从测速仪发出第一个超声波脉冲信号到接收到这个脉冲信号的反射信号共经过多长时间？(2)汽车在接收到p₁、p₂两个信号的反射信号的时间内前进的距离是多少？(3)汽车行驶的速度是多大？

 

Answer 1

答案：见详解内容
解析：

(1)根据题设条件及图B，时间tp1p2＝1.0秒，其间共30小格，可知图B中每小格表示秒．设汽车第一次接收声波与第二次接收声波的位置分别是A和B，如图C所示． 第一次声波往返全程OA共12小格，可知第一次声波往返全程OA时间 ＝12×秒＝0.4秒 (2)同理可知，第二次声波往返全程OB时间 ＝9×秒＝0.3秒 则声波在AB之间传播时间为 ＝0.05秒 AB之间距离为 s＝vtAB＝340×0.05米＝17米 (3)注意：超声波测速仪发出两个信号p1、p2之间的时间间隔Δt＝1.0秒，但汽车接收到两个信号p1、p2之间的时间间隔并不是Δt＝1.0秒．汽车第一次在A接收信号，第二次在B接收信号，信号传送到B比传送到A少用0.05秒，因此汽车两次接收到信号的时间差 Δt＝1.0秒－0.05秒＝0.95秒 可以知道汽车速度 v＝s/Δt＝17米/0.95秒＝17.9米/秒

提示：