Question

16．馬航MH370客機(jī)于2014年3月8日失聯(lián)以來，中國、馬來西亞、澳大利亞在內(nèi)的各國積極調(diào)派力量，以各種形式為搜尋失聯(lián)客機(jī)黑匣子及殘骸，付出了巨大努力．請做以下小題：
（1）MH370飛機(jī)“黑匣子”能在30日之內(nèi)不斷地向外發(fā)出頻率是37.5kHz的電磁波，則該電磁波在真空中的波長為8000m．
（2）馬航MH370失聯(lián)期間，有關(guān)方面迅速展開搜救行動，在尋找“黑匣子”的過程中，測量船在其上方海面向海底發(fā)射1500m/s的超聲波，并測得超聲波從發(fā)射到反射回海面經(jīng)歷時(shí)間為0.2s，則“黑匣子”所在海域的深度約為150m．
（3）飛機(jī)上的黑匣子 在海水里所能承受的海水對它的最大壓強(qiáng)是6.18×10⁷Pa，那么在不被海水壓破的情況下，黑匣子下沉的最大深度應(yīng)是6000m．（ρ_海水=1.03×10³kg/m³，g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）要求波長需要根據(jù)公式c=λf：波速c是常數(shù)，已知頻率f，即可求出波長λ．
（2）回聲是指聲波遇到障礙物反射回來再度被聽到的聲音，所以回聲所走的距離至少是聲音處到障礙物的來回距離．
（3）黑匣子在海水里所能承受的最大壓強(qiáng)和海水的密度，利用液體壓強(qiáng)公式求黑匣子下沉的最大深度．

解答 解：（1）由c=λf可得：
λ=$\frac{c}{f}$=$\frac{3×1{0}^{8}ms}{37.5×1{0}^{3}Hz}$=8000m．
（2）超聲波的速度v=1500m/s，超聲波從發(fā)射到反射回海面經(jīng)歷時(shí)間為t=0.2s，
由公式v=$\frac{s}{t}$得超聲波所走的路程：
s=vt=1500m×0.2s=300m，
“黑匣子”所在海域的深度：
h=$\frac{s}{2}$=$\frac{1}{2}$×300m=150m；
（3）由公式p=ρgh得黑匣子下沉的最大深度：
h=$\frac{p}{ρg}$=$\frac{6.18×1{0}^{7}Pa}{1.03×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=6000m．
故答案為：（1）8000．（2）150．（3）6000．

點(diǎn)評 （1）關(guān)鍵是熟記電磁波的波速c=3×10⁸m/s和波速、波長、頻率關(guān)系式c=λf；
（2）利用速度的變形公式可求解海底的深度，要注意時(shí)間0.2s為一個(gè)來回的時(shí)間；
（3）考查了對液體壓強(qiáng)推導(dǎo)公式運(yùn)用，由于條件都已給出，所以難度不大．