Question

10．飞机中难发生后，“黑匣子”的打捞工作是人们关注的焦点，为了尽快将它打捞出水，专家们在失事海域进行探测，测量船在海面向海底发射波速为1450m/s的超声波，并测得超声波从发射到反射回海面经历的时间为0.2s，则
（1）“黑匣子”所在的海域的深度约为多少？
（2）用这种方法能不能测量地球和月球之间的距离？为什么？
（3）请你设计一个测量地球和月亮之间的距离的方案．

Answer 1

分析 （1）声音反射产生回声，超声波发出后0.2s收到信号说明单程时间是0.1s，再根据速度公式s=vt来计算“黑匣子”所在海域的深度海底深度即可．
（2）这种测量法不能测量地球到月球之间的距离，因为声音的传播需要介质，声音不能在真空中传播．
（3）根据光可以在真空中传播的特点设计测量地球和月亮之间的距离的方案．

解答 解：（1）超声波从海面到海底用的时间：t=$\frac{1}{2}$×0.2s=0.1s；
又知声音在水中传播速度1450m/s；
由v=$\frac{s}{t}$得，该处海水的深度：
s=vt=1450m/s×0.1s=145m．
（2）因为地球到月球之间是真空，声音的传播需要介质，声音不能在真空中传播，所以这种测量法不能测量地球到月球之间的距离．
（3）因为光可以在真空中传播，所以可以从地球向月球发射一束激光信号，测量出激光信号经月球反射后返回地球所用的时间，进而可求得激光信号单程所用的时间，光的传播速度已知，再利用速度公式求出月球与地球之间的距离．
答：（1）“黑匣子”所在的海域的深度约为145m．
（2）这种方法不能用来测量地球和月球之间的距离不能，因为声波在真空中不能传播．
（3）从地球向月球发射一束激光信号，测量出激光信号经月球反射后返回地球所用的时间，进而可求得激光信号单程所用的时间，光的传播速度已知，再利用速度公式求出月球与地球之间的距离．

点评 本题考查了超声波和次声波的概念及应用，属于基本内容，比较简单．在计算海底深度时，要注意区分声音传播的路程与海底深度的关系．