Question

9．一輛汽車在平直的公路上勻速向前行駛．
（聲音在空氣中傳播的速度為340m/s，水的比熱容4.2×10³ J/（kg•℃），水的密度為1.0×10³Kg/m³）
（1）汽車行駛途中在前方有一高大峭壁，司機(jī)鳴笛后1.2s聽到來自峭壁的回聲，如果汽車行駛速度為72km/h，則司機(jī)鳴笛時離峭壁多遠(yuǎn)？
（2）汽車水箱里有8L水，汽車從A地到B地，水箱里的水溫度升高了30℃，這一過程水箱里的水吸收了多少熱量？

Answer 1

分析 （1）司機(jī)鳴笛后，聲音傳到峭壁返回列車時，列車以72km/h的速度已經(jīng)前行了1.2s，根據(jù)速度公式可求列車行駛的距離；在這段時間內(nèi)，聲音和列車行駛的路程之和是司機(jī)鳴笛時列車與峭壁距離的2倍，根據(jù)速度公式求司機(jī)鳴笛時列車與峭壁的距離．
（2）先用公式m=ρ_水V求出水的質(zhì)量，然后利用公式Q_吸=cm△t來計算水吸收的熱量．

解答 解：（1）列車行駛的速度：
v₁=72km/h=20m/s，
由v=$\frac{s}{t}$可得，在t=1.2s的時間內(nèi)列車行駛的距離：
s₁=v₁t=20m/s×1.2s=24m，
聲音傳播的距離：
s₂=v₂t=340m/s×1.2s=408m，
設(shè)司機(jī)鳴笛時列車到峭壁的距離為s，
則：2s=s₁+s₂，
s=$\frac{{s}_{1}+{s}_{2}}{2}$=$\frac{24m+408m}{2}$=216m．
（2）水的體積為：V=8L=8×10^-3m³
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，
水箱里的水的質(zhì)量m=ρV=1.0×10^3_kg/m³×8×10^-3m³=8kg
水箱里的水吸收熱量Q=cm△t=4.2×10³J/kg．℃×8kg×30℃=1.008×10⁶J．
答：（1）司機(jī)鳴笛時離峭壁216m；
（2）這一過程水箱里的水吸收了1.008×10⁶J熱量．

點(diǎn)評 （1）本題考查了速度公式及回聲測距離的應(yīng)用，關(guān)鍵是弄清聲音和列車行駛的路程之和是按喇叭時列車與峭壁距離的2倍．
（2）本題考查公式Q_吸=cm△t的應(yīng)用，應(yīng)注意溫度升高到與溫度升高了的區(qū)別．