Question

10．運用知識解決問題：
（1）在長鐵管一端敲一下，曉麗將耳朵貼在另一端聽到2次聲音，第一次是由鐵管傳來的．
（2）如圖所示的是小明在課余時間制作的一個竹笛，在竹管開口處①向管內(nèi)吹氣時，竹笛可以發(fā)出美妙的笛聲，推拉鐵絲環(huán)⑥時，音調(diào)可以改變，吹奏歌曲．
①吹奏竹笛時，振動發(fā)聲的物體是笛子內(nèi)的空氣柱．
②當(dāng)布團(tuán)⑤分別位于a、b、c三個位置時，竹笛發(fā)聲音調(diào)最高的位置是a，音調(diào)最低的位置是c．
（3）一輛汽車朝山崖勻速行駛，在離山崖700米處鳴笛，汽車沿直線向前行駛5s后，司機(jī)剛好聽到剛才鳴笛的回聲．已知氣溫是15℃，求汽車的行駛速度？

Answer 1

分析 （1）聲音的傳播需要介質(zhì)，不同介質(zhì)傳播聲音的快慢不同，固體傳聲最快，液體次之，氣體最慢．
（2）①笛子是由管內(nèi)的空氣柱振動產(chǎn)生聲音的；
②音調(diào)的高低取決于空氣柱的長短，空氣柱越長，產(chǎn)生的笛聲的音調(diào)越低，空氣柱越短，音調(diào)越高．
（3）聲音傳播的距離和車行駛的距離之和是車距山崖距離的2倍；設(shè)汽車行駛的速度為v，用公式s=vt算出5s內(nèi)汽車前進(jìn)的距離s₁，鳴笛聲在4s內(nèi)傳播的總路程s₂，建立s₁、s₂與鳴笛時汽車距山崖的距離s的幾何關(guān)系式，從而解出汽車的行駛速度．

解答 解：（1）將耳朵貼在長鐵管的一端，讓另外一個人敲一下鐵管的另一端，聲音分別從鐵管、空氣中傳播，則要聽到2個聲音，一個聲音是從鐵管傳來，另一個是從空氣中傳來的，因為聲音在鐵管中傳播的速度比在空氣中傳播快，所以第一次敲打聲是通過鐵管傳播的．
解：
（2）①吹奏竹笛時，竹笛的聲音是由笛子內(nèi)的空氣柱振動發(fā)聲的；
②由于空氣柱越長竹笛發(fā)出的聲音的音調(diào)越低，所以在圖示的三個位置中，當(dāng)布團(tuán)在a位置時，管內(nèi)的空氣柱最短，所以此時發(fā)出的聲音的音調(diào)最高；在c點是空氣柱最長，發(fā)出的聲音的音調(diào)最低．
（3）設(shè)汽車的行駛速度為v₁，
由公式v=$\frac{s}{t}$得5s內(nèi)汽車行駛的距離為s₁=v₁t，
5s內(nèi)鳴笛聲傳播的總路程為s₂=v₂t，
設(shè)鳴笛時汽車離山崖的距離為，根據(jù)題意可得：
s₁+s₂=2s，
即：v₁t+v₂t=2s，
v₁×5s+340m/s×4s=2×700m，解得：v₁=8m/s．
故答案為：（1）2；鐵管；（2）①笛子內(nèi)的空氣柱；②a；c；（3）汽車行駛的速度是8m/s．

點評 本題考查了聲音在不同介質(zhì)中的傳播速度，人聽到兩個聲音是由于聲音在不同介質(zhì)中的傳播速度不同造成的．用公式s=vt算出汽車前進(jìn)的距離s₁和聲波傳播的路程s₂，是本題的根本點，建立s₁、s₂與鳴笛時汽車到山崖的距離s的幾何關(guān)系是本題的難點