Question

休鱼期结束后的第一天，张华同学随爸爸一起乘捕捞船出海．航行30min进入作业区，声呐回波显示前方发现鱼群，发射超声波到接收回波的时间为4s．2min后再次发射超声波到接收到回波的时间变为3s，如图所示，超声波通过海水的传播速度约为1500m/s．
（1）捕捞船应用声呐作为探测器，利用了超声波的什么特点？
（2）发现鱼群时，鱼群距离捕捞船多少km？
（3）鱼群相对渔船运动的速度是多少m/s（建立模型：捕捞船是静止的，鱼群是运动的）？

Answer 1

分析：（1）超声波的优点：方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能；
（2）知道超声波从海面到海底再返回海面的时间，可以求出超声波从海面到海底用的时间，又知道声速，利用速度公式求海洋中该处的深度．
（3）首先求出2min后鱼群距离捕捞船的距离，然后可求得鱼群运动的距离，求出超声波两次发射间鱼群运动时间，然后求得鱼群相对渔船运动的速度．

解答：解：
（1）利用超声波具有方向性好和在水中传播距离远的特点制成声呐．
（2）超声波从海面到海底用的时间：
t=

1

2

×4s=2s，
∵v=

s

t

，
∴海洋中该处的深度：
h=vt=1500m/s×2s=3000m．
（3）∵v=

s

t

，
∴2min后鱼群距离捕捞船
s'=

vt′

2

=

1500m/s×3s

2

=2250m；
鱼群运动的距离：s_鱼=s-s'=3000m-2250m=750m，
超声波两次发射间鱼群运动时间：t_鱼=60×2=120s
则鱼群相对渔船运动的速度是v_鱼=

s鱼

t鱼

=

750m

120s

=6.25m/s．
故答案为：（1）方向性好，在水中传播距离远；
（2）发现鱼群时，鱼群距离捕捞船3km；
（3）鱼群相对渔船运动的速度是6.25m/s．

点评：本题考查了学生对速度公式的掌握和运用，求出超声波单趟（从海面到海底）用的时间是本题的关键．