(04年江蘇卷) (15分)如圖所示,聲源S和觀察者A都沿x軸正方向運(yùn)動,相對于地面的速率分別為vsvA?諝庵新曇魝鞑サ乃俾蕿vp,設(shè)vs<vp,vA<vp,空氣相對于地面沒有流動。

(1)若聲源相繼發(fā)出兩個聲信號,時間間隔為Δt,請根據(jù)發(fā)出的這兩個聲信號從聲源傳播到觀察者的過程。確定觀察者接收到這兩個聲信號的時間間隔Δt'。

(2)請利用(1)的結(jié)果,推導(dǎo)此情形下觀察者接收到的聲波頻率與聲源發(fā)出的聲波頻率間的關(guān)系式。

解析

(1)設(shè)t1、t2為聲源S發(fā)出兩個信號的時刻,、為觀察者接收到兩個信號的時刻。

 

則第一個信號經(jīng)過(-t1)時間被觀察者A接收到,第二個信號經(jīng)過(-t2)時間

 

被觀察者A接收到。且t2-t1=△t   =△t′

 

設(shè)聲源發(fā)出第一個信號時,S、A兩點(diǎn)間的距離為L,兩個聲信號從聲源傳播到觀察者的過程中,它們運(yùn)動的距離關(guān)系如圖所示,可得

 

  

 

 

由以上各式,得

 

(2)設(shè)聲源發(fā)出聲波的振動周期為T,這樣,由以上結(jié)論,觀察者接收到的聲波振動的周期T為 

 

由此可得,觀察者接收到的聲波頻率與聲源發(fā)出聲波頻率間的關(guān)系為

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(04年江蘇卷)(14分)如圖所示,一個變壓器(可視為理想變壓器)的原線圈接在220V的市電上,向額定電壓為1.80×104V的霓虹燈供電,使它正常發(fā)光。為了安全,需在原線圈回路中接入熔斷器,使副線圈電路中電流超過12mA時,熔絲就熔斷。

(1)熔絲的熔斷電流是多大;

(2)當(dāng)副線圈電路中電流為10mA時,變壓器的輸入功率是多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

(04年江蘇卷)(14分)如圖所示的電路中,電源電動勢E=6.00V,其內(nèi)阻可忽略不計.電阻的阻值分別為R1=2.4kΩ、R2=4.8kΩ,電容器的電容C=4.7μF。閉合開關(guān)S,待電流穩(wěn)定后,用電壓表測R1兩端的電壓,其穩(wěn)定值為1.50V

(1)該電壓表的內(nèi)阻為多大?

(2)由于電壓表的接入,電容器的帶電量變化了多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

(04年江蘇卷)(15分)如圖所示,半徑為R、圓心為O的大圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi),兩個輕質(zhì)小圓環(huán)套在大圓環(huán)上。一根輕質(zhì)長繩穿過兩個小圓環(huán),它的兩端都系上質(zhì)量為m的重物,忽略小圓環(huán)的大小。

 

(1)將兩個小圓環(huán)固定在大圓環(huán)豎直對稱軸的兩側(cè)θ=30°的位置上(如圖)。在―兩個小圓環(huán)間繩子的中點(diǎn)C處,掛上一個質(zhì)量M=m的重物,使兩個小圓環(huán)間的繩子水平,然后無初速釋放重物M。設(shè)繩子與大、小圓環(huán)間的摩擦均可忽略,求重物M下降的最大距離。

(2)若不掛重物M,小圓環(huán)可以在大圓環(huán)上自由移動,且繩子與大、小圓環(huán)間及大、小圓環(huán)之間的摩擦均可以忽略,問兩個小圓環(huán)分別在哪些位置時,系統(tǒng)可處于平衡狀態(tài)? 

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科目:高中物理 來源: 題型:

(04年江蘇卷)(16分)湯姆生用來測定電子的比荷(電子的電荷量與質(zhì)量之比)的實(shí)驗裝置如圖所示,真空管內(nèi)的陰極K發(fā)出的電子(不計初速、重力和電子間的相互作用)經(jīng)加速電壓加速后,穿過A'中心的小孔沿中心軸O1O的方向進(jìn)入到兩塊水平正對放置的平行極板PP'間的區(qū)域。當(dāng)極板間不加偏轉(zhuǎn)電壓時,電子束打在熒光屏的中心O點(diǎn)處,形成了一個亮點(diǎn);加上偏轉(zhuǎn)電壓U后,亮點(diǎn)偏離到O'點(diǎn),(O'與O點(diǎn)的豎直間距為d,水平間距可忽略不計。此時,在PP'間的區(qū)域,再加上一個方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場。調(diào)節(jié)磁場的強(qiáng)弱,當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時,亮點(diǎn)重新回到O點(diǎn)。已知極板水平方向的長度為L1,極板間距為b,極板右端到熒光屏的距離為L2(如圖所示)。

      (1)求打在熒光屏O點(diǎn)的電子速度的大小。

      (2)推導(dǎo)出電子的比荷的表達(dá)式。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(04年江蘇卷)(16分)一個質(zhì)量為M的雪橇靜止在水平雪地上,一條質(zhì)量為m的愛斯基摩狗站在該雪橇上。狗向雪橇的正后方跳下,隨后又追趕并向前跳上雪橇;其后狗又反復(fù)地跳下、追趕并跳上雪橇,狗與雪橇始終沿一條直線運(yùn)動。若狗跳離雪橇?xí)r雪橇的速度為V,則此時狗相對于地面的速度為V+u(其中u為狗相對于雪橇的速度,V+u為代數(shù)和。若以雪橇運(yùn)動的方向為正方向,則V為正值,u為負(fù)值)。設(shè)狗總以速度v追趕和跳上雪橇,雪橇與雪地間的摩擦忽略不計。已知v的大小為5m/su的大小為4m/s,M=30kgm=10kg。

(1)求狗第一次跳上雪橇后兩者的共同速度的大小;

(2)求雪橇最終速度的大小和狗最多能跳上雪橇的次數(shù)。(供使用但不一定用到的對數(shù)值:lg2=O.301,lg3=0.477)

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