超声测速仪向障碍物发射时间极短的脉冲超声波,根据接收到的反射信号时间关系可以测量物体速度.如图所示,测速仪B向迎面匀速行驶的汽车A发生两次脉冲波的时间间隔为4.5s.发射第一个脉冲后1.4s收到反射信号,发射第二个脉冲后0.4s收到反射信号,则汽车行驶的速度___m/s.(超声波在空气中传播的速度为340m/s)
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答案解析
分析:
求汽车的速度必须知道行驶的距离和相应的时间.测速仪第一次发出超声波时,经过了0.7s到达了汽车处,而信号从汽车处返回测速仪,也行驶了0.7s的时间;在第二次发出的信号,在与汽车相遇返回到测速仪时,超声波行驶了0.2s;这两次汽车与测速仪的距离差就是汽车行驶的距离,再找出行驶这段时间所用的时间,测速仪第一次发出超声波,运动了0.7s才和汽车相遇,0.7s在4.5s内,要用4.5s减掉0.7s,当测速仪发出第二次超声波完毕后,超声波向汽车运动了0.2s遇到汽车,这0.2s没有在4.5s内,所以要加上0.2s.求出汽车运动的距离和时间,利用速度公式即可得解.
解答:
解:∵v=$\frac {s}{t}$,
∴测速仪第一次发出的信号从汽车处返回到测速仪时,汽车距测速仪:
s$_1$=v_声t$_1$=340m/s×$\frac {1.4}{2}$s=238m;
第二次发出的信号从汽车处返回到测速仪时,汽车距测速仪:
∴s$_2$=v_声t$_2$=340m/s×$\frac {0.4}{2}$s=68m;
因此汽车在两次与信号相遇的过程中,行驶了:s'=s$_1$-s$_2$=238m-68m=170m;
这170m共用了:t'=△t-$\frac {t$_1$}{2}$+$\frac {t$_2$}{2}$=4.5s-0.7s+0.2s=4s,
所以汽车的车速为:v'=$\frac {s'}{t'}$=$\frac {170m}{4s}$=42.5m/s.
故选C.
点评:
本题考查了学生对速度公式的应用,关键是找到对应的路程和时间,这是本题的一个难点.