Question

18．如圖甲為云龍山隧道口安裝的“距離傳感器”發(fā)出和接收超聲波檢測汽車速度的示意圖．

（1）假設(shè)超聲波的速度為300m/s，某次檢測車速時，傳感器發(fā)出至接收超聲波信號用了0.8s，超聲波信號遇到汽車時，汽車與傳感器之間的距離是多少米？
（2）如果將距離傳感器與計算機連接，可以將物體運動的距離（s）-時間（t）圖象顯示在計算機的屏幕上．利用傳感器測得某一汽車在平直公路上運動的距離（s）-時間（t）圖象如圖乙所示，請在圖丙中畫出汽車運動的速度（v）-時間（t）圖象．
（3）汽車以圖示速度勻速駛向隧道入口，距離隧道入口600m處司機開始鳴笛示警，笛聲持續(xù)時間2s．那么，坐在隧道口值班房的工人聽到這段笛聲持續(xù)時間為0.2s．

Answer 1

分析 （1）需要利用速度公式進行計算．注意：本儀器是依據(jù)聲音反射的原理來進行的，所以總路程要除以2；
（2）由乙圖可得，物體做勻速直線運動，根據(jù)速度公式，求出速度大小后，再畫出v-t圖象；
（3）求出笛聲從開始發(fā)出到人所用的時間，則鳴笛時間與聲音從開始發(fā)出到人所用時間差即為人聽到的笛聲持續(xù)時間．

解答 解：
（1）根據(jù)速度公式，可得超聲波傳播的距離：
s=$\frac{1}{2}$vt=$\frac{1}{2}$×300m/s×0.8s=120m，
（2）在乙圖中，物體運動3s時，通過路程為90m．根據(jù)速度公式，可得
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{90m}{3s}$=30m/s
則物體的v-t圖象為：
；
（3）車鳴笛時到人的距離：s′=600m，
笛聲從開始發(fā)出到人所用的時間：t′=$\frac{s′}{{v}_{聲}}$=$\frac{600m}{340m/s}$≈1.8s，
人聽到的笛聲持續(xù)時間：t″=t-1.8s=2s-1.8s=0.2s．
答：（1）汽車與傳感器之間的距離是120m；（2）如上圖；（3）0.2．

點評 本題考查學生對速度公式的靈活運用，同時要求熟練掌握勻速直線運動的性質(zhì)及其圖象，綜合性很強，難度較大．