Question

5．某兵工厂生产了一批新式步枪．为测试子弹飞行的平均速度，一士兵手持步枪在空旷的靶场瞄准510 m外的靶子射击，枪筒傍边的声波探测器先后探测到两次较强声波，并在示波器上显示出来（如图）；
已知：第一次是枪响的声波，第二次是子弹击中靶的声波，示波器上每一大格时间相差1 s．求：
（1）子弹击中靶的声音传到人耳处所需时间？
（2）两次声音的时间间隔？
（3）子弹飞行的时间？
（4）子弹飞行的平均速度？（声音在空气中的传播速度是340 m/s）

Answer 1

分析 （1）知道声音在空气中的传播速度和路程，根据速度公式的变形公式求出子弹击中靶的声音传到人耳处所需时间；
（2）知道示波器上每一大格时间相差1s，可以读出两次声音的时间间隔；
（3）两次声音的时间间隔等于子弹的飞行时间加上中靶声的传播时间，求出中靶声的传播时间，可求子弹的飞行时间；
（4）利用速度公式求子弹飞行的平均速度．

解答 解：（1）由v=$\frac{s}{t}$得，子弹击中靶的声音传到人耳处所需时间：
t_声=$\frac{s}{{v}_{声}}$=$\frac{510m}{340m/s}$=1.5s．
（2）示波器上每一大格时间相差1s，每一小格为0.1s，
则两次声音的时间间隔：△t=2.1s．
（3）两次声音的时间间隔等于子弹的飞行时间加上中靶声的传播时间，
即：t_子弹+t_声=△t，
则子弹飞行的时间：
t_子弹=△t-t_声=2.1s-1.5s=0.6s．
（4）子弹飞行的平均速度：
v_子弹=$\frac{s}{{t}_{子弹}}$=$\frac{510m}{0.6s}$=850m/s．
答：（1）子弹击中靶的声音传到人耳处所需时间为1.5s；
（2）两次声音的时间间隔为2.1s；
（3）子弹飞行的时间为0.6s；
（4）子弹飞行的平均速度为850m/s．

点评 本题考查了学生对速度公式的掌握和运用，分析题意得出“两次声音的时间间隔等于子弹的飞行时间加上中靶声的传播时间”是本题的关键．