Question

【题目】潜艇静止在马里亚那海沟（世界上最深的海沟）的海面，向海沟发出超声波，14.0s后接收到反射回来的回声；若潜艇在海面上发出超声波脉冲的同时，竖直向下做匀速直线运动，13.9s后接收到反射回来的回声．已知超声波在水中的速度是1500m/s．求：
（1）超声波到达海底所用时间；
（2）马里亚那海沟距海平面的深度；
（3）潜艇向下做匀速直线运动的速度．

Answer 1

【答案】
（1）解：超声波从潜艇传到海底的时间：

t1= s=7s；

（2）解：由v= 可得，马里亚那海沟的深度：

s=vt=1500m/s×7s=10500m；

（3）解：回声从海底返回到潜艇所用时间：

t2=t﹣t1=13.9s﹣7s=6.9s，

6.9s内回声的路程为：

s1=vt2=1500m/s×6.9s=1035m，

13.9s内潜艇向下运动的路程：

s2=s﹣s1=10500m﹣10350m=150m，

潜艇向下做匀速直线运动的速度：

v′= = ≈10.8m/s．

【解析】（1）声音的反射产生回声，14.0s后接收到反射回来的回声可求单程时间；（2）根据速度公式来计算马里亚那海沟距海平面的深度即可；（3）求出回声从海底返回到潜艇所用时间以及路程，再利用速度公式来计算潜艇向下做匀速直线运动的速度．