Question

14．利用超聲波遇到物體發(fā)生反射的特性，可測定物體運動的有關參量．圖甲中儀器A和B通過電纜線連接，B為超聲波發(fā)射與接收一體化裝置，儀器A提供超聲波信號源而且能將B接收到的超聲波信號進行處理并在屏幕上顯示其波形．現(xiàn)固定裝置B，并將它對準勻速行駛的小車C，使其每隔固定時間T₀發(fā)射一短促的超聲波脈沖，圖乙中1、2、3為B發(fā)射的超聲波信號，1′、2′、3′為對應的反射波信號．接收的反射波滯后時間已在圖中標出，其中T₀和△T為已知量．又知該測定條件下超聲波在空氣中的速度為V₀，則根據(jù)所給信息可判斷小車的運動方向和速度大小為（　�。�

• A． 向右，$\frac{{{v_0}△T}}{{2{T_0}+△T}}$
• B． 向左，$\frac{{2{v_0}△T}}{{{T_0}+△T}}$
• C． 向右，$\frac{{2{v_0}△T}}{{{T_0}+2△T}}$
• D． 向左，$\frac{{{v_0}△T}}{{{T_0}+2△T}}$

Answer 1

分析 超聲波在空中勻速傳播，根據(jù)發(fā)射和接收的時間差求出速度．通過的位移與所用時間比值，來確定小車的速度．

解答 解：由屏幕上顯示的波形可以看出，反射波滯后于發(fā)射波的時間越來越長，說明小車離信號源的距離越來越遠，小車向右運動．
由題中圖2可得，小車相鄰兩次反射超聲波脈沖的時間
t=T₀+$\frac{1}{2}$（T+△T）-$\frac{1}{2}$T=T₀+$\frac{1}{2}$△T    ①
小車在此時間內前進的距離為
s=v₀•$\frac{△T}{2}$     ②
小車的速度為v=$\frac{s}{t}$=$\frac{{v}_{0}\frac{△T}{2}}{{T}_{0}+\frac{△T}{2}}$=$\frac{{{v_0}△T}}{{2{T_0}+△T}}$．所以選項A正確．
 故選：A

點評 本題是實際應用問題，考查應用物理知識分析、理解現(xiàn)代科技裝置原理的能力，同時能根據(jù)題意正確建立物理模型，再根據(jù)所學物理規(guī)律正確求解即可．