Question

利用超聲波遇到物體發(fā)生反射，可以測(cè)定物體運(yùn)動(dòng)的有關(guān)參量．如圖1中的儀器A和B通過(guò)電纜線(xiàn)連接，B為超聲波發(fā)射與接收裝置，儀器A提供超聲波信號(hào)源，而且能將B接受到的超聲波信號(hào)進(jìn)行處理并在屏幕上顯示其波形．現(xiàn)固定裝置B，并將其對(duì)準(zhǔn)勻速行駛的小車(chē)C，使其每隔固定時(shí)間T₀發(fā)射一短促的超聲波脈沖，如圖2幅度較大的波形．而B(niǎo)接收到的由小車(chē)C反射回的超聲波經(jīng)儀器A處理后顯示圖2幅度較小的波形．反射波滯后的時(shí)間已在圖2標(biāo)出（圖中每個(gè)較小的波形都是與它相鄰的左端較大的波形的反射波），其中T₀、T、△T為已知量，另外還知道該測(cè)定條件下聲波在空氣中速度為v₀，則根據(jù)所給信息可判斷小車(chē)的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)?!--BA-->

 

，（選填“向左”或“向右”），速度的大小為

 

．

Answer 1

分析：超聲波在空中勻速傳播，根據(jù)發(fā)射和接收的時(shí)間差求出速度．通過(guò)的位移與所用時(shí)間比值，來(lái)確定小車(chē)的速度．

解答：解：由屏幕上顯示的波形可以看出，反射波滯后于發(fā)射波的時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)，說(shuō)明小車(chē)離信號(hào)源的距離越來(lái)越遠(yuǎn)，小車(chē)向右運(yùn)動(dòng)．
由題中圖2可得，小車(chē)相鄰兩次反射超聲波脈沖的時(shí)間
t=T₀+

1

2

（T+△T）-

1

2

T
=T₀+

1

2

△T    ①
小車(chē)在此時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離為
s=v₀?

△T

2

     ②
小車(chē)的速度為v=

s

t

=

v0 △T 2

T0+ 1 2 △T

=

v0△T

2T0+△T

．
 故答案為：向右；

v0△T

2T0+△T

．

點(diǎn)評(píng)：本題是實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題，考查應(yīng)用物理知識(shí)分析、理解現(xiàn)代科技裝置原理的能力．