Question

10．大明開車在某段公路上勻速行駛時，進入某超聲測速區(qū)域，如圖1所示，當(dāng)該車運動到距測速儀370m時，測速儀向該車發(fā)出一超聲波信號，2s后收到從車返回的信號，超聲波在空氣中傳播速度為340m/s，則：

（1）以汽車為參照物，測速儀是運動（選填“運動”或“靜止”）的，該測速儀不能（選填“能”或“不能”）探測“天宮二號”在太空中的運行速度．
（2）汽車的行駛速度是多少km/h？
（3）汽車以此速度行駛30min通過的路程為多少km？
（4）若大明乘車行至某隧道前，看到路邊有如圖2所示信息，據(jù)此可知，根據(jù)交通規(guī)則，車（車長可忽略）通過隧道的時間至少需要多少分鐘？

Answer 1

分析 （1）一個物體相對于參照物的位置發(fā)生變化，此物體是運動的，位置沒有變化，此物體是靜止的；聲音的傳播需要介質(zhì)，真空不能傳聲；
（2）根據(jù)題意知超聲測速儀發(fā)出的信號后與汽車相遇的時間，超聲波單趟的路程和汽車行駛的路程之和，即為發(fā)出超聲波時到汽車的距離，根據(jù)v=$\frac{s}{t}$得出等式即可求出汽車的速度；
（3）已知汽車行駛的速度和時間，可以得到通過的路程；
（4）由交通標(biāo)志牌得到隧道的長度與限速，由速度變形公式求出車通過隧道的時間．

解答 解：
（1）汽車行駛過程中，相對于測試儀的位置不斷變化，以汽車為參照物，測試儀是運動的；
聲音的傳播需要介質(zhì)，超聲波不能在真空中傳播，所以探測“天宮二號”在太空中的運行速度不能使用超聲波測試儀；
（2）設(shè)汽車的速度為v，
由題意，超聲測速儀發(fā)出的信號$\frac{2s}{2}$=1s后與汽車相遇，
由v=$\frac{s}{t}$可得，
在這段時間內(nèi)，汽車的路程與超聲波的路程關(guān)系式為：
v×1s+340m/s×1s=370m，
解得：v=30m/s=108km/h；
（3）汽車以此速度行駛30min通過的路程為
s=vt=108km/h×0.5h=54km；
（4）由交通標(biāo)志牌可知，隧道長度s=4.2km，限速v=60km/h，
汽車通過隧道的時間t'=$\frac{S'}{v'}$=$\frac{4.2km}{60km/h}$=0.07h=4.2min．
答：（1）運動；不能；
（2）汽車的行駛速度是108km/h；
（3）汽車以此速度行駛30min通過的路程為54km；
（4）通過隧道的時間至少需要4.2分鐘．

點評 此題是一道與運動有關(guān)的應(yīng)用題，考查了物體運動狀態(tài)的判斷、聲音的傳播條件、速度計算公式及變形公式的應(yīng)用，知道交通標(biāo)志牌的含義、應(yīng)用速度公式即可正確解題．