中考冲刺必刷:声速、回声
一、填空题
1.(2021·菏泽)雷雨天气时,人们总是先看到闪电后听到雷声,这是因为 ;声音和光都是以波的形式传播的,其中 不能在真空中传播。
2.(2020·乐山)在花样游泳比赛中,运动员在水中也能听到音乐,这是因为 能传播声音;小华向着远处的山崖大喊一声,约3s后听到回声,则小华距山崖大约 m。(在空气中声速为340m/s)
3.(2016·湘西)入夏后,江南进入多雨季节,应注意防汛防雷.下雨时常伴随着打雷和闪电发生,但我们总是先看到闪电后听到雷声,这说明光比声音传播的 (选填“快”或“慢”).
4.(2016·淄博)弹钢琴时手指按压不同的琴键是为了改变声音的 ;利用超声波清洗眼睛说明声波能够传递 .利用声呐系统向海底垂直发射声波,经2s后收到回波.已知声音在海水中的传播速度为1531m/s,则此处海水的深度为 m;利用此种方法不能测量地球和月球之间的距离,这是因为 .
5.(2024·孝感模拟)有一口竖井,深度未知。在井口大喊一声,0.5s后听到井底回声,则井深 m;在井口向井内抛下一个石子,5.25s后听到石子落到井底的声音 m/s。
6.(2023·浠水模拟) 海豚没有可供发声的声带,它是靠头部的一个具有瓣膜的气囊系统来发声的。当海豚浮出水面呼吸时,瓣膜打开,空气进入气囊之中,需要发声时,瓣膜关闭,用力挤压气囊,使里面的空气冲出,气流擦过瓣膜边缘使之 而发出声音;海豚的发声频率范围非常大,它能发出频率为的声音,该声音属于 选填“超声波”或“次声波”;海豚会利用回声寻找沙丁鱼群如图所示,假如静止在海水中的海豚经过1s后听到回声声音在海水中的传播速度为,则海豚与沙丁鱼群的距离为 m。
7.(2023·前郭模拟)打雷时,某人先看到闪电后6 s才听到雷声,则打雷处离此人的距离约为 m;生活中常用“引吭高歌”“低声细语”来形容声音。这里的“高”“低”是指声音的 。(选填“音调”“响度"或“音色”)
8.(2018·河南模拟)有一根长约10m的铁管 , 一名同学在铁管的一端敲一下 , 一名同学在铁管的另一端可以听到 次声音 , 因为 (V空气=340m/s , V铁=5200m/s)
9.(2018·郑州模拟)“星光大道”比赛现场,一歌手弹奏电吉他时不断用手指去控制琴弦长度,这样做的目的是为了改变声音的 ;歌唱演员演唱时,若某个观众距离歌手17m远,则歌声传到他那里需要 s.(空气中的声速是340m/s)
10.(2017·泰兴模拟)运用声呐系统可以探测海洋深度.在与海平面垂直的方向上,声呐向海底发射超声波.如果经4s接收到来自海底的回波信号.则该处的海深为 m(海水中声速是1500m/s).但是,超声波声呐却不能用于太空测距(比如地球与月球的距离).这是因为 .请说出一种你知道或者你设想的太空测距仪器或方法: .
二、计算题
11.(2023·金安模拟)一辆客车在某高速公路上行驶,在经过某直线路段时,司机驾车做匀速直线运动。司机发现其正要通过正前方高山悬崖下的隧道,于是鸣笛,经秒后听到回声。声音在空气中的传播速度为
(1)客车秒内移动的距离;
(2)司机听到回声时距离悬崖的距离。
12.(2019·东莞模拟)传感器发出的超声波遇到物体后反射回传感器,传感器收到信号后自动计算出物体与传感器的距离,并显示物体的距离(s)﹣时间(t)图象。超声波在空气中的速度是340m/s。
(1)若传感器在发出信号后0.01s收到从物体反射回来的信号,物体距传感器多远?
(2)若显示物体的s﹣t图象如图甲,物体在0至15s的运动情况如何?
(3)如图乙所示,一物体在F=10N的水平拉力作用下,沿水平地面做匀速直线运动,传感器显示物体的s﹣t图象如图丙。求:在0至15s物体受到的阻力多大?
13.(2017·阿克苏模拟)探测船上的声呐发出的超声波以每秒1500m 的速度射向海底,海底再将超声波反射回来,经8s后声呐收到反射的超声波,试求海底的深度.
14.(2017八上·金华期中)站在百米赛跑终点的计时员,在听到发令员的枪声后才按表计时,测得运动员的成绩为13.69s,求运动员的真实成绩是多少?(设当时气温为15℃,无风)
15.(2019·玉林)如图所示,质量为2.5t的汽车在平直的公路上匀速行驶,在其前方有一固定的测速仪向汽车发出两次短促的超声波信号,第一次发出信号到接收到信号用时0.6s,第二次发出信号到接收到信号用时0.45,测出汽车的速度为34m/s。已知汽车在公路上匀速行驶时受到的阻力是车重的0.02倍,超声波的速度为340m/s。(g取10N/kg)求:
(1)汽车匀速行驶时受到的牵引力;
(2)汽车匀速行驶10s内牵引力做的功;
(3)测速仪两次发出信号的时间间隔。
答案解析部分
1.【答案】>;声音
【知识点】光的传播速度与光年;声音的传播条件;声速
【解析】【解答】光在空气中的传播速度约等于3×108m/s,声音在空气中的传播速度等于340m/s,所以雷雨天气时,人们总是先看到闪电后听到雷声。
声音的传播需要介质,光的传播不需要介质,声音不能在真空中传播,光可以在真空中传播。
【分析】光速比声速大;声音不能在真空中传播。
2.【答案】水(或液体);510
【知识点】声音的传播条件;回声测距离的应用
【解析】【解答】声音可以在固体、气体、液体中传播,运动员在水中也能听到音乐,说明液体能传播声音。因为声音传播到山崖的时间为总时间的一半,所以
由 得小华距山崖的距离为
【分析】固体、液体、气体都可以传播声音,利用回声,结合声速可以测量距离。
3.【答案】快
【知识点】光的传播速度与光年;声速
【解析】【解答】解:闪电和雷声是同时发生的,在空气中声音的传播速度是340米/秒,光的传播速度是3×108米/秒,光的传播速度远大于声音的传播速度,经过相同的路程,光需要的时间短,声音需要的时间长,闪电先到达观察者,雷声后到达观察者,因此打雷时我们总是先看到闪电后听到雷声.
故答案为:快.
【分析】在空气中,声音的传播速度为340m/s,光的传播速度约为3×108m/s.记住在空气中的光速和声音的传播速度,会利用光速远远大于声速解释生活中的有关现象,如:运动场上的计时员要以看烟为准.
4.【答案】音调;能量;1531;超声波的传播需要介质,地球到月亮之间是真空,所以超声波不能传播
【知识点】声音的传播条件;回声测距离的应用;音调及音调与频率的关系;声与能量
【解析】【解答】解:(1)弦乐的音调跟频率有关,频率跟松紧、长度、粗细有关,调节二胡的松紧程度,改变了弦的松紧,改变了振动频率,改变声音的音调;(2)利用超声波清洗钟表仪器,说明声波能够传递能量;(3)声音到达海底的时间为t= ×2s=1s, 由v= 可得,海洋的深度为s=vt=1531m/s×1s=1531m.
超声波的传播需要介质,因为地球到月亮之间是真空,所以超声波不能传播.不能用超声波测量地月距离.
故答案为:音调;能量;1531;超声波的传播需要介质,地球到月亮之间是真空,所以超声波不能传播.
【分析】(1)音调是指声音的高低,它和物体振动频率有关;(2)声音能够传递信息,声音能够传递能量;(3)声音在海水中的速度和从发射到接受的时间已知,利用s=vt可以得到海水的深度.声音的传播需要介质,真空不能传声本题考查了声音的传播条件,声与能量、回声测距离分应用等,考查内容多,属于基础知识的考查,考查学生对所学的知识的理解和应用,是中招的热点.
5.【答案】85;17
【知识点】声速;回声测距离的应用
【解析】【解答】由可知,声音传播的路程:s1=v1t1=340m/s×0.5s=170m,
则井的深度:;
(2)井底的声音传到井口需要的时间:,
则石子下落的时间:t=t'-t2=5.25s-0.25s=5s,石子下落的路程s=h=85m,
石子下落的平均速度:。
故答案为:85;17。
【分析】 (1)根据速度公式求出声音传播的路程,井的深度等于声音传播路程的一半。
(2)求出声音从井底传到井口的时间,据此求出石子下落的时间,根据速度公式求出石子下落的平均速度。
6.【答案】振动;超声波;750
【知识点】声音的产生;回声测距离的应用;超声波与次声波
【解析】【解答】声音是由物体振动产生的。超声波的频率范围是超过20000Hz,海豚的发声频率是80000Hz,所以属于超声波。s=vt=×1500m/s×1s=750m。
【分析】声音是由物体振动产生的。超声波的频率范围是超过20000Hz。回声测距s=vt。
7.【答案】2040;响度
【知识点】声速;回声测距离的应用;响度及响度与振幅的关系
【解析】【解答】通常情况下,声音在15℃传播速度是340m/s,光传播速度很快,可忽略不计,人离雷电处的距离s=vt=340m/s×6s=2040m ;
“引砊高歌”中的“高”指的是响度高;“低声细雨”的“低”指的是响度低
故第1空、2040;第2空、响度
【分析】考查声速、声速时间距离关系,音色响度关系
8.【答案】一;通过铁和空气传到另一端的声音间隔时间太短小于0.1s
【知识点】回声及其产生
【解析】【解答】声音沿铁管从一端传到另一端所用时间为t1= =0.0019s,声音沿空气从一端传到另一端所用时间为t2= =0.0294s,两次声音到达人耳的时间间隔为:t2 t1=0.0294s 0.0019s=0.0275s<0.1s,所以人耳无法把两次声音区分开,只能听到一次声音 .
【分析】利用速度公式的变形公式分别计算出声音沿铁管和在空气中的传播时间,再比较两次时间间隔与人耳能区分两次声音的时间间隔,得出结论 .
9.【答案】音调;0.05
【知识点】声速;音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】吉他手弹奏电吉他时,不断地用手指去控制琴弦长度,目的是为了改变声音的音调;∵v= ,∴t= =0.05s.
故答案为:音调;0.05.
【分析】乐音的三个特征:音调、响度、音色.(1)音调:是指声音的高低,它与发声体的频率有关系.(2)响度:是指声音的大小,跟发声体的振幅、声源与听者的距离有关系.
利用t=求得传播时间.
10.【答案】3000;真空不能传声;电磁波发射和接收装置
【知识点】声音的传播条件;回声测距离的应用;电磁波的传播
【解析】【解答】解:海底的深度为:s=vt=1500m/s× =3000m;
因为真空不能传声,所以超声波声呐不能用于太空测距,但电磁波可以在真空中传播,所以可用电磁波发射和接收装置;
故答案为:3000,真空不能传声,电磁波发射和接收装置.
【分析】(1)利用s=vt计算海深时,注意接受回波的时间是一个往返时间;(2)声音的传播需要介质,真空不能传声;(3)电磁波能在真空中传播.
11.【答案】(1)解:已知客车速度 ,
由 可得,客车 内通过的路程为: ;
答:客车 秒内移动的距离为 ;
(2)解: 由 可得,声音在 内通过的路程为: ,
则客车鸣笛时到悬崖的距离为: ;
听到回声时距离悬崖的距离为: ;
答:司机听到回声时距离悬崖的距离 。
【知识点】速度公式及其应用;回声测距离的应用
【解析】【分析】(1)根据公式s=vt,可求出距离;
(2)根据公式s=vt及S2=S1-S车,可求出司机听到回声时距离悬崖的距离。
12.【答案】(1)解:超声波在0.01s内的路程是物体到传感器距离的两倍,则物体到传感器的距离为
s= = =1.7m
答:物体距离传感器1.7m
(2)解:由图知:物体在0至15s内物体的路程s=20m,不随时间变化,由此可知物体的位置不变,则物体静止在离传感器20m的地方
答:在0至15s内物体静止在离传感器20m的地方
(3)解:由图象可知:在15s内,物体的路程与时间成正比,物体作匀速直线运动,物体受到水平拉力F和阻力f二力平衡,
故阻力f=F=10N
答:在0至15s物体受到的阻力为10N。
【知识点】二力平衡的条件及其应用;回声测距离的应用;时间速度路程的图像分析
【解析】【分析】(1)回声测距:s=vt.
(2)在路程--时间图象中,水平直线表示物体静止,倾斜的直线表示物体做匀速直线运动.
(3)结合物体的运动状态进行受力分析,利用二力平衡的条件可知摩擦力大小.
13.【答案】解:超声波从海面到海底的时间:
t= ×8s=4s,
∵v= ,
∴海底深度:
s=vt=1500m/s×4s=6000m
答:海底的深度为6000m.
【知识点】回声测距离的应用
【解析】【分析】知道超声波从海面到海底再回到海面的时间,可以求出超声波从海面到海底的时间,再利用速度公式求海底深度.
14.【答案】解:声音的传播需要时间,声音传到终点时运动员已经开始跑了,
s=100m,V=340m/s,
t= = ≈0.29s;
所以真实成绩是计时时间加上声音100米传播的时间,即:13.69s+0.29s=13.98s
答:运动员的真实成绩是13.98s
【知识点】光的传播速度与光年;声速
【解析】【分析】声音在空气中的传播速度约为340m/s,光在空气中的传播速度约为3×108m/s,光速远大于声速,终点计时员的计时要以发令枪的“烟”开始计时,若以听到枪声计时,其成绩要好于真实时间.
15.【答案】(1)解:G=mg=2.5×103kg×10N/kg=2.5×104N
F阻=0.02G=0.02×2.5×104N=500N
汽车匀速行驶时,由二力平衡知识可知:F=F阻=500N
答:汽车匀速行驶时受到的牵引力是500N。
(2)解:s=V车t-34m/s×10s=340m
W=Fs=500N×340m=1.7×105J
答:汽车匀速行驶10s内牵引力做的功是1.7×105J。
(3)解:△s=V声(t1-t2)=340m/s× =34m
汽车接收到两次信号间隔的时间△t1= ,
测速仪两次发出信号的时间间隔
△t=△t1-t2=1s+
答:测速仪两次发出信号的时间间隔是1.1s。
【知识点】重力及其大小的计算;回声测距离的应用;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据物体的质量计算重力,利用二力平衡计算牵引力;
(2)根据力和距离的乘积计算做功的多少;
(3)根据速度和时间的乘积计算路程,利用时间差计算时间间隔。
1 / 1中考冲刺必刷:声速、回声
一、填空题
1.(2021·菏泽)雷雨天气时,人们总是先看到闪电后听到雷声,这是因为 ;声音和光都是以波的形式传播的,其中 不能在真空中传播。
【答案】>;声音
【知识点】光的传播速度与光年;声音的传播条件;声速
【解析】【解答】光在空气中的传播速度约等于3×108m/s,声音在空气中的传播速度等于340m/s,所以雷雨天气时,人们总是先看到闪电后听到雷声。
声音的传播需要介质,光的传播不需要介质,声音不能在真空中传播,光可以在真空中传播。
【分析】光速比声速大;声音不能在真空中传播。
2.(2020·乐山)在花样游泳比赛中,运动员在水中也能听到音乐,这是因为 能传播声音;小华向着远处的山崖大喊一声,约3s后听到回声,则小华距山崖大约 m。(在空气中声速为340m/s)
【答案】水(或液体);510
【知识点】声音的传播条件;回声测距离的应用
【解析】【解答】声音可以在固体、气体、液体中传播,运动员在水中也能听到音乐,说明液体能传播声音。因为声音传播到山崖的时间为总时间的一半,所以
由 得小华距山崖的距离为
【分析】固体、液体、气体都可以传播声音,利用回声,结合声速可以测量距离。
3.(2016·湘西)入夏后,江南进入多雨季节,应注意防汛防雷.下雨时常伴随着打雷和闪电发生,但我们总是先看到闪电后听到雷声,这说明光比声音传播的 (选填“快”或“慢”).
【答案】快
【知识点】光的传播速度与光年;声速
【解析】【解答】解:闪电和雷声是同时发生的,在空气中声音的传播速度是340米/秒,光的传播速度是3×108米/秒,光的传播速度远大于声音的传播速度,经过相同的路程,光需要的时间短,声音需要的时间长,闪电先到达观察者,雷声后到达观察者,因此打雷时我们总是先看到闪电后听到雷声.
故答案为:快.
【分析】在空气中,声音的传播速度为340m/s,光的传播速度约为3×108m/s.记住在空气中的光速和声音的传播速度,会利用光速远远大于声速解释生活中的有关现象,如:运动场上的计时员要以看烟为准.
4.(2016·淄博)弹钢琴时手指按压不同的琴键是为了改变声音的 ;利用超声波清洗眼睛说明声波能够传递 .利用声呐系统向海底垂直发射声波,经2s后收到回波.已知声音在海水中的传播速度为1531m/s,则此处海水的深度为 m;利用此种方法不能测量地球和月球之间的距离,这是因为 .
【答案】音调;能量;1531;超声波的传播需要介质,地球到月亮之间是真空,所以超声波不能传播
【知识点】声音的传播条件;回声测距离的应用;音调及音调与频率的关系;声与能量
【解析】【解答】解:(1)弦乐的音调跟频率有关,频率跟松紧、长度、粗细有关,调节二胡的松紧程度,改变了弦的松紧,改变了振动频率,改变声音的音调;(2)利用超声波清洗钟表仪器,说明声波能够传递能量;(3)声音到达海底的时间为t= ×2s=1s, 由v= 可得,海洋的深度为s=vt=1531m/s×1s=1531m.
超声波的传播需要介质,因为地球到月亮之间是真空,所以超声波不能传播.不能用超声波测量地月距离.
故答案为:音调;能量;1531;超声波的传播需要介质,地球到月亮之间是真空,所以超声波不能传播.
【分析】(1)音调是指声音的高低,它和物体振动频率有关;(2)声音能够传递信息,声音能够传递能量;(3)声音在海水中的速度和从发射到接受的时间已知,利用s=vt可以得到海水的深度.声音的传播需要介质,真空不能传声本题考查了声音的传播条件,声与能量、回声测距离分应用等,考查内容多,属于基础知识的考查,考查学生对所学的知识的理解和应用,是中招的热点.
5.(2024·孝感模拟)有一口竖井,深度未知。在井口大喊一声,0.5s后听到井底回声,则井深 m;在井口向井内抛下一个石子,5.25s后听到石子落到井底的声音 m/s。
【答案】85;17
【知识点】声速;回声测距离的应用
【解析】【解答】由可知,声音传播的路程:s1=v1t1=340m/s×0.5s=170m,
则井的深度:;
(2)井底的声音传到井口需要的时间:,
则石子下落的时间:t=t'-t2=5.25s-0.25s=5s,石子下落的路程s=h=85m,
石子下落的平均速度:。
故答案为:85;17。
【分析】 (1)根据速度公式求出声音传播的路程,井的深度等于声音传播路程的一半。
(2)求出声音从井底传到井口的时间,据此求出石子下落的时间,根据速度公式求出石子下落的平均速度。
6.(2023·浠水模拟) 海豚没有可供发声的声带,它是靠头部的一个具有瓣膜的气囊系统来发声的。当海豚浮出水面呼吸时,瓣膜打开,空气进入气囊之中,需要发声时,瓣膜关闭,用力挤压气囊,使里面的空气冲出,气流擦过瓣膜边缘使之 而发出声音;海豚的发声频率范围非常大,它能发出频率为的声音,该声音属于 选填“超声波”或“次声波”;海豚会利用回声寻找沙丁鱼群如图所示,假如静止在海水中的海豚经过1s后听到回声声音在海水中的传播速度为,则海豚与沙丁鱼群的距离为 m。
【答案】振动;超声波;750
【知识点】声音的产生;回声测距离的应用;超声波与次声波
【解析】【解答】声音是由物体振动产生的。超声波的频率范围是超过20000Hz,海豚的发声频率是80000Hz,所以属于超声波。s=vt=×1500m/s×1s=750m。
【分析】声音是由物体振动产生的。超声波的频率范围是超过20000Hz。回声测距s=vt。
7.(2023·前郭模拟)打雷时,某人先看到闪电后6 s才听到雷声,则打雷处离此人的距离约为 m;生活中常用“引吭高歌”“低声细语”来形容声音。这里的“高”“低”是指声音的 。(选填“音调”“响度"或“音色”)
【答案】2040;响度
【知识点】声速;回声测距离的应用;响度及响度与振幅的关系
【解析】【解答】通常情况下,声音在15℃传播速度是340m/s,光传播速度很快,可忽略不计,人离雷电处的距离s=vt=340m/s×6s=2040m ;
“引砊高歌”中的“高”指的是响度高;“低声细雨”的“低”指的是响度低
故第1空、2040;第2空、响度
【分析】考查声速、声速时间距离关系,音色响度关系
8.(2018·河南模拟)有一根长约10m的铁管 , 一名同学在铁管的一端敲一下 , 一名同学在铁管的另一端可以听到 次声音 , 因为 (V空气=340m/s , V铁=5200m/s)
【答案】一;通过铁和空气传到另一端的声音间隔时间太短小于0.1s
【知识点】回声及其产生
【解析】【解答】声音沿铁管从一端传到另一端所用时间为t1= =0.0019s,声音沿空气从一端传到另一端所用时间为t2= =0.0294s,两次声音到达人耳的时间间隔为:t2 t1=0.0294s 0.0019s=0.0275s<0.1s,所以人耳无法把两次声音区分开,只能听到一次声音 .
【分析】利用速度公式的变形公式分别计算出声音沿铁管和在空气中的传播时间,再比较两次时间间隔与人耳能区分两次声音的时间间隔,得出结论 .
9.(2018·郑州模拟)“星光大道”比赛现场,一歌手弹奏电吉他时不断用手指去控制琴弦长度,这样做的目的是为了改变声音的 ;歌唱演员演唱时,若某个观众距离歌手17m远,则歌声传到他那里需要 s.(空气中的声速是340m/s)
【答案】音调;0.05
【知识点】声速;音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】吉他手弹奏电吉他时,不断地用手指去控制琴弦长度,目的是为了改变声音的音调;∵v= ,∴t= =0.05s.
故答案为:音调;0.05.
【分析】乐音的三个特征:音调、响度、音色.(1)音调:是指声音的高低,它与发声体的频率有关系.(2)响度:是指声音的大小,跟发声体的振幅、声源与听者的距离有关系.
利用t=求得传播时间.
10.(2017·泰兴模拟)运用声呐系统可以探测海洋深度.在与海平面垂直的方向上,声呐向海底发射超声波.如果经4s接收到来自海底的回波信号.则该处的海深为 m(海水中声速是1500m/s).但是,超声波声呐却不能用于太空测距(比如地球与月球的距离).这是因为 .请说出一种你知道或者你设想的太空测距仪器或方法: .
【答案】3000;真空不能传声;电磁波发射和接收装置
【知识点】声音的传播条件;回声测距离的应用;电磁波的传播
【解析】【解答】解:海底的深度为:s=vt=1500m/s× =3000m;
因为真空不能传声,所以超声波声呐不能用于太空测距,但电磁波可以在真空中传播,所以可用电磁波发射和接收装置;
故答案为:3000,真空不能传声,电磁波发射和接收装置.
【分析】(1)利用s=vt计算海深时,注意接受回波的时间是一个往返时间;(2)声音的传播需要介质,真空不能传声;(3)电磁波能在真空中传播.
二、计算题
11.(2023·金安模拟)一辆客车在某高速公路上行驶,在经过某直线路段时,司机驾车做匀速直线运动。司机发现其正要通过正前方高山悬崖下的隧道,于是鸣笛,经秒后听到回声。声音在空气中的传播速度为
(1)客车秒内移动的距离;
(2)司机听到回声时距离悬崖的距离。
【答案】(1)解:已知客车速度 ,
由 可得,客车 内通过的路程为: ;
答:客车 秒内移动的距离为 ;
(2)解: 由 可得,声音在 内通过的路程为: ,
则客车鸣笛时到悬崖的距离为: ;
听到回声时距离悬崖的距离为: ;
答:司机听到回声时距离悬崖的距离 。
【知识点】速度公式及其应用;回声测距离的应用
【解析】【分析】(1)根据公式s=vt,可求出距离;
(2)根据公式s=vt及S2=S1-S车,可求出司机听到回声时距离悬崖的距离。
12.(2019·东莞模拟)传感器发出的超声波遇到物体后反射回传感器,传感器收到信号后自动计算出物体与传感器的距离,并显示物体的距离(s)﹣时间(t)图象。超声波在空气中的速度是340m/s。
(1)若传感器在发出信号后0.01s收到从物体反射回来的信号,物体距传感器多远?
(2)若显示物体的s﹣t图象如图甲,物体在0至15s的运动情况如何?
(3)如图乙所示,一物体在F=10N的水平拉力作用下,沿水平地面做匀速直线运动,传感器显示物体的s﹣t图象如图丙。求:在0至15s物体受到的阻力多大?
【答案】(1)解:超声波在0.01s内的路程是物体到传感器距离的两倍,则物体到传感器的距离为
s= = =1.7m
答:物体距离传感器1.7m
(2)解:由图知:物体在0至15s内物体的路程s=20m,不随时间变化,由此可知物体的位置不变,则物体静止在离传感器20m的地方
答:在0至15s内物体静止在离传感器20m的地方
(3)解:由图象可知:在15s内,物体的路程与时间成正比,物体作匀速直线运动,物体受到水平拉力F和阻力f二力平衡,
故阻力f=F=10N
答:在0至15s物体受到的阻力为10N。
【知识点】二力平衡的条件及其应用;回声测距离的应用;时间速度路程的图像分析
【解析】【分析】(1)回声测距:s=vt.
(2)在路程--时间图象中,水平直线表示物体静止,倾斜的直线表示物体做匀速直线运动.
(3)结合物体的运动状态进行受力分析,利用二力平衡的条件可知摩擦力大小.
13.(2017·阿克苏模拟)探测船上的声呐发出的超声波以每秒1500m 的速度射向海底,海底再将超声波反射回来,经8s后声呐收到反射的超声波,试求海底的深度.
【答案】解:超声波从海面到海底的时间:
t= ×8s=4s,
∵v= ,
∴海底深度:
s=vt=1500m/s×4s=6000m
答:海底的深度为6000m.
【知识点】回声测距离的应用
【解析】【分析】知道超声波从海面到海底再回到海面的时间,可以求出超声波从海面到海底的时间,再利用速度公式求海底深度.
14.(2017八上·金华期中)站在百米赛跑终点的计时员,在听到发令员的枪声后才按表计时,测得运动员的成绩为13.69s,求运动员的真实成绩是多少?(设当时气温为15℃,无风)
【答案】解:声音的传播需要时间,声音传到终点时运动员已经开始跑了,
s=100m,V=340m/s,
t= = ≈0.29s;
所以真实成绩是计时时间加上声音100米传播的时间,即:13.69s+0.29s=13.98s
答:运动员的真实成绩是13.98s
【知识点】光的传播速度与光年;声速
【解析】【分析】声音在空气中的传播速度约为340m/s,光在空气中的传播速度约为3×108m/s,光速远大于声速,终点计时员的计时要以发令枪的“烟”开始计时,若以听到枪声计时,其成绩要好于真实时间.
15.(2019·玉林)如图所示,质量为2.5t的汽车在平直的公路上匀速行驶,在其前方有一固定的测速仪向汽车发出两次短促的超声波信号,第一次发出信号到接收到信号用时0.6s,第二次发出信号到接收到信号用时0.45,测出汽车的速度为34m/s。已知汽车在公路上匀速行驶时受到的阻力是车重的0.02倍,超声波的速度为340m/s。(g取10N/kg)求:
(1)汽车匀速行驶时受到的牵引力;
(2)汽车匀速行驶10s内牵引力做的功;
(3)测速仪两次发出信号的时间间隔。
【答案】(1)解:G=mg=2.5×103kg×10N/kg=2.5×104N
F阻=0.02G=0.02×2.5×104N=500N
汽车匀速行驶时,由二力平衡知识可知:F=F阻=500N
答:汽车匀速行驶时受到的牵引力是500N。
(2)解:s=V车t-34m/s×10s=340m
W=Fs=500N×340m=1.7×105J
答:汽车匀速行驶10s内牵引力做的功是1.7×105J。
(3)解:△s=V声(t1-t2)=340m/s× =34m
汽车接收到两次信号间隔的时间△t1= ,
测速仪两次发出信号的时间间隔
△t=△t1-t2=1s+
答:测速仪两次发出信号的时间间隔是1.1s。
【知识点】重力及其大小的计算;回声测距离的应用;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据物体的质量计算重力,利用二力平衡计算牵引力;
(2)根据力和距离的乘积计算做功的多少;
(3)根据速度和时间的乘积计算路程,利用时间差计算时间间隔。
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