Question

17．某中学物理活动小组同学查阅资料，得到声音在某些物质中的传播速度（见下表），一根足够长且裸露在地面的铁管，管中充满水．当气温为20℃时，小组中的一位同学在铁管一端敲击一下，另一位同学在管子另一端听．
（1）该同学能听到几次敲击声？（要说明判断理由）
（2）如果听到最后一次敲击声与听到第一次敲击声的时间间隔为1s，则这条直铁管约为多少米？（保留一位小数）

物质	温度（℃）	速度（m/s）
空气	20	340
水	20	1450
松木	20	3320
铁	20	4900

Answer 1

分析 此题要从声音的传播速度来解决．声音在固体、液体和气体的传播速度不同，因此在铁管的另一端会听到好几次敲击声．最后听到的是声音以最慢的速度传过来的．结合表中数据可对题干中的问题进行解答．

解答 解：（1）声音在不同介质中的传播速度不同，本题中，在铁管中传播最快，在水中其次，在空气中最慢，因此，能听到三次敲击声；
（2）第一声是通过铁管传过来的，设传播时间为t，由v=$\frac{s}{t}$得，s=v_铁t，
第二声是通过水传播过来的，
第三声是由空气传播过来的，所用时间为t+1s，则s=v_空气（t+1s）
因为s相同，故得方程：v_铁t=v_空气（t+1s）
4900m/s×t=340m/s×（t+1s），
解得：t=$\frac{17}{228}$s，
铁管的长度为s=v_铁t=4900m/s×$\frac{17}{228}$s≈365.4m．
答：（1）该同学能听到3次敲击声；这是因为声音在不同介质中的传播速度不同；
（2）铁管长约365.4米．

点评 本题考查声音在不同介质中的传播速度不同，关键是速度公式及其变形的灵活运用．