Question

【題目】如圖甲所示是在高速公路上用超聲波測速儀測量車速的示意圖．測速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號(hào)．根據(jù)發(fā)出和接收到的信號(hào)間的時(shí)間差，測出被測物體的速度．圖乙中p1、p2是測速儀發(fā)出的超聲波信號(hào)，n1、n2分別是p1、p2由汽車反射回來的信號(hào)．設(shè)測速儀勻速掃描，p1、p2之間的時(shí)間間隔Δt=1.0 s，超聲波在空氣中傳播的速度是v=340 m/s，若汽車是勻速行駛的，則根據(jù)圖乙可知，汽車在接收到p1、p2兩個(gè)信號(hào)之間的時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離是________m，汽車的速度是________m/s.

Answer 1

【答案】 17 17.9

【解析】試題分析：由題意可知，的時(shí)間間隔為1秒，根據(jù)圖B所示的間隔的刻度值，以及和之間間隔的刻度值．可以求出和間的時(shí)間，即超聲波由發(fā)出到接收所需要的時(shí)間．從而可以求出超聲波前后兩次從測速儀傳到汽車所用的時(shí)間，結(jié)合聲速，進(jìn)而可以求出前后兩次汽車到測速儀之間的距離．
由于汽車向著測速儀方向運(yùn)動(dòng)，所以兩者之間的距離在減小．汽車前后兩次到測速儀之間的距離之差即為汽車前進(jìn)的路程．由于兩次超聲波發(fā)出的時(shí)間間隔為1秒．汽車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為從第一次與超聲波相遇開始，到第二次與超聲波相遇結(jié)束．求出這個(gè)時(shí)間，就是汽車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．根據(jù)汽車運(yùn)動(dòng)的距離和時(shí)間，即可求出汽車的運(yùn)動(dòng)速度．

測速儀勻速掃描，之間的時(shí)間間隔為1.0s，由圖乙可知之間有30小格，故每一小格對應(yīng)的時(shí)間間隔，間有12個(gè)小格，說明之間的時(shí)間間隔．同理之間的時(shí)間間隔t2=0.3s.

因而汽車接收到p1、p2兩個(gè)信號(hào)時(shí)離測速儀的距離分別為，

汽車這段時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離為

汽車在接收到兩個(gè)信號(hào)的時(shí)刻應(yīng)分別對應(yīng)于圖乙中之間的中點(diǎn)和之間的中點(diǎn)，其間共有28.5小格，故接收到兩個(gè)信號(hào)的時(shí)間間隔，所以汽車速度為.