Question

10．如图a为超声波测速装置，该仪器可以向正在平直公路上匀速行驶的汽车发出一束短促的超声波．为图中振幅较大的波形，并且能收到反射回来的超声波，为图中振幅较小的波形，将两种波形显示在屏幕上，相邻波形间的时间间隔如图b所示，超声波的速度为v₀，其发射方向与汽车行驶方向相同，则这辆汽车的行驶速度为$\frac{{v}_{0}△t}{2{T}_{0}-△t}$．

Answer 1

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为：
t=T₀+$\frac{1}{2}$（t-△t）-$\frac{1}{2}$t=T₀-$\frac{1}{2}$△t，
小车在此时间内前进的距离为：s=v₀•$\frac{△t}{2}$，
小车的速度为：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{{v}_{0}\frac{△t}{2}}{{T}_{0}-\frac{1}{2}△t}$=$\frac{{v}_{0}△t}{2{T}_{0}-△t}$．
此仪器是利用物理中多普勒效应制成的．
故答案为：$\frac{{v}_{0}△t}{2{T}_{0}-△t}$．

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．