Question

【題目】聲波在海水中傳播衰減程度遠(yuǎn)小于電磁波．聲納就是利用聲波在水中的傳播特點(diǎn)來對物體進(jìn)行定位和測速的．如圖是一艘靜止軍艦上的聲納裝置的顯示器所顯示出聲波信號發(fā)出與接收的情況，圖中P1、P2是聲納發(fā)出的信號，n1、n2分別是P1、P2、被不明物體反射回來的信號．如果P1、P2之間的時(shí)間間隔△t=1.2s，聲波在海水中的傳播速度υ=1500m/s，不明物體是沿直線正對著軍艦勻速行駛．求：

（1）υ=1500m/s的物理意義： ．
（2）信號P1遇到不明物體時(shí)，該物體到軍艦的距離．
（3）不明物體的速度．

Answer 1

【答案】
（1）運(yùn)動物體每秒鐘通過的路程為1500m
（2）解：從圖中可以看出，從信號P1到接收到信號n1經(jīng)歷的時(shí)間為24s，

根據(jù)v= 可得，信號P1遇到不明物體時(shí)，該物體到軍艦的距離為：

s=vt=1500m/s× ×24s=18000m；

（3）解：從圖中可以看出，從發(fā)出信號P2到接收到信號n2經(jīng)歷的時(shí)間為23.9s，

根據(jù)v= 可得，信號P2遇到不明物體時(shí)，該物體到軍艦的距離為：

s′=vt′=1500m/s× ×23.9s=17925m；

不明物體移動的距離為：

△s=s﹣s′=18000m﹣17925m=75m，

如圖：

第一列波單程運(yùn)動的時(shí)間t1= =12s，

第二列波單程運(yùn)動的時(shí)間t2= =11.95s，

當(dāng)?shù)谝涣胁ㄅc不明物相遇時(shí)，第二列波的傳播時(shí)間為t1﹣1s=12s﹣1s=11s（因?yàn)橥戆l(fā)出1s，此時(shí)該波在紫色豎線段位置）．

由于不明物體和第二列波相向運(yùn)動，剩下的問題就是相遇問題，相遇過程它們運(yùn)動時(shí)間相等．

所以，不明物體移動這段距離的時(shí)間為：

t不明物=t第2列剩余=t2﹣（t1﹣1.2s）=11.95s﹣10.8s=1.15s．

所以，不明物體移動的速度：

v′= = =65.2m/s．

【解析】解：（1）1500m/s表示的物理意義是：運(yùn)動物體每秒鐘通過的路程為1500m；答：（1）運(yùn)動物體每秒鐘通過的路程為1500m；（2）信號P1遇到不明物體時(shí)，該物體到軍艦的距離為18000m．（3）不明物體的速度為65.2m/s