题目内容
14.利用超声波遇到物体发生反射的特性,可测定物体运动的有关参量.图甲中仪器A和B通过电缆线连接,B为超声波发射与接收一体化装置,仪器A提供超声波信号源而且能将B接收到的超声波信号进行处理并在屏幕上显示其波形.现固定装置B,并将它对准匀速行驶的小车C,使其每隔固定时间T0发射一短促的超声波脉冲,图乙中1、2、3为B发射的超声波信号,1′、2′、3′为对应的反射波信号.接收的反射波滞后时间已在图中标出,其中T0和△T为已知量.又知该测定条件下超声波在空气中的速度为V0,则根据所给信息可判断小车的运动方向和速度大小为( )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,$\frac{{{v_0}△T}}{{{T_0}+2△T}}$ |
分析 超声波在空中匀速传播,根据发射和接收的时间差求出速度.通过的位移与所用时间比值,来确定小车的速度.
解答 解:由屏幕上显示的波形可以看出,反射波滞后于发射波的时间越来越长,说明小车离信号源的距离越来越远,小车向右运动.
由题中图2可得,小车相邻两次反射超声波脉冲的时间
t=T0+$\frac{1}{2}$(T+△T)-$\frac{1}{2}$T=T0+$\frac{1}{2}$△T ①
小车在此时间内前进的距离为
s=v0•$\frac{△T}{2}$ ②
小车的速度为v=$\frac{s}{t}$=$\frac{{v}_{0}\frac{△T}{2}}{{T}_{0}+\frac{△T}{2}}$=$\frac{{{v_0}△T}}{{2{T_0}+△T}}$.所以选项A正确.
故选:A
点评 本题是实际应用问题,考查应用物理知识分析、理解现代科技装置原理的能力,同时能根据题意正确建立物理模型,再根据所学物理规律正确求解即可.
练习册系列答案
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