Question

4．某游客乘坐的汽艇遥对一座高崖．他向高崖大喊一声，历时3秒钟听到回声（声途为340米/秒）．问：
（1）若汽艇静泊水面．离高崖多远？
（2）若汽艇以20米/秒的速度正对高崖驶去．他喊时离高崖多远？听到回声时离高崖多远？

Answer 1

分析 （1）先求出声音从汽艇传到高崖的时间，再根据公式s=vt计算出此处到高崖的距离．
（2）若汽艇运动，如图，在A处喊话，因为声速大于汽艇的速度，所以声音从A→C、回声由C→B．设声音的传播所用时间为t，在这个时间内，汽艇由A→B，所用时间也为t．注意：声音传播时，汽艇仍在行驶．

解答 解：
（1）若汽艇静泊水面，声音传到高崖的时间：
t=$\frac{1}{2}$×3s=1.5s，
由v=$\frac{s}{t}$可得汽艇到高崖的距离：
s=vt=340m/s×1.5s=510m；
（2）如图，喊时离高崖的距离为s_AC，听到回声时离高崖的距离为s_BC，
由题知汽艇由A→B所用时间：t=3s，
汽艇行驶的路程：s_AB=v_艇t
声音传播的距离为：s_AC+s_BC=v_声t，
因为s_AB+s_AC+s_BC=2s_AC，
所以v_艇t+v_声t=2s_AC
代入数据：（20m/s+340m/s）×3s=2s_AC，
解得：s_AC=540m．
s_BC=v_声t-s_AC=340m/s×3s-540m=480m．
答：（1）若汽艇静泊水面，离高崖510m；
（2）若汽艇以20米/秒的速度正对高崖驶去，他喊时离高崖540m，听到回声时离高崖480m．

点评 本题考查了速度公式的计算及回声测距离的应用．（1）确定声音从喊话处传到高崖的时间（单趟用时）是解题的关键．（2）该题较复杂，注意画草图，搞清各物理量之间的关系，列出方程，求得答案．