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(cè)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(cè)車速時(shí)，傳感器發(fā)出至接收超聲波信號(hào)用了0.8s，超聲波信號(hào)遇到汽車時(shí)，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(jì)算機(jī)連接，可以將物體運(yùn)動(dòng)的距離（s）-時(shí)間（t）圖象顯示在計(jì)算機(jī)的屏幕上．利用傳感器測(cè)得某一汽車在平直公路上運(yùn)動(dòng)的距離（s）-時(shí)間（t）圖象如圖乙所示，請(qǐng)?jiān)趫D丙中畫出汽車運(yùn)動(dòng)的速度（v）-時(shí)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(jī)開始鳴笛示警，笛聲持續(xù)時(shí)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(shí)間為0.2s．

Answer 1

分析 （1）需要利用速度公式進(jìn)行計(jì)算．注意：本儀器是依據(jù)聲音反射的原理來進(jìn)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(yùn)動(dòng)，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(shí)間，則鳴笛時(shí)間與聲音從開始發(fā)出到人所用時(shí)間差即為人聽到的笛聲持續(xù)時(shí)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(yùn)動(dòng)3s時(shí)，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?guó)Q笛時(shí)到人的距離：s′=600m，
笛聲從開始發(fā)出到人所用的時(shí)間：t′=$\frac{s′}{{v}_{聲}}$=$\frac{600m}{340m/s}$≈1.8s，
人聽到的笛聲持續(xù)時(shí)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(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生對(duì)速度公式的靈活運(yùn)用，同時(shí)要求熟練掌握勻速直線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及其圖象，綜合性很強(qiáng)，難度較大．