Question

6．利用超声波测汽车的速度，第一次发出超声波到接收到反射回来的超声波时间是0.4s，第二次再发出超声波到再接收到回波的时间是0.3s，如果这两次发出超声波的时间相差1s，求：这辆汽车的速度．（设当时的气温为15℃）

Answer 1

分析 求汽车的速度必须知道行驶的距离和相应的时间：
①测速仪第一次发出超声波时，经过了0.2s到达了汽车处，而信号从汽车处返回测速仪，也行驶了0.2s的时间；
②在第二次发出的信号，在与汽车相遇返回到测速仪时，超声波行驶了0.15s；
③这两次汽车与测速仪的距离差就是汽车行驶的距离，再找出行驶这段时间所用的时间（汽车运动的时间为从第一次与超声波相遇开始，到第二次与超声波相遇结束．求出这个时间，就是汽车运动的时间），利用速度公式即可得解．

解答 解：（1）由v=$\frac{s}{t}$得，汽车接收到第一次信号时，汽车距测速仪：
s₁=v_声t₁=340m/s×0.2s=68m；
（2）汽车接收到第二次信号时，汽车距测速仪：
s₂=v_声t₂=340m/s×0.15s=51m；
（3）因此汽车在两次信号的间隔过程中，行驶了：s′=s₁-s₂=68m-51m=17m；
这17m共用了：t′=△t-t₁+t₂=1s-0.2s+0.15s=0.95s，
所以汽车的车速为：v′=$\frac{s′}{t′}$=$\frac{17m}{0.95s}$≈17.9m/s．
答：这辆汽车的速度为17.9m/s．

点评 本题考查了学生对速度公式的应用，如何确定汽车运动的时间，是此题的难点．两次信号的时间间隔虽然是1秒，但汽车在接收到两次信号时汽车其其通过的路程所对应的时间不是1秒．要从起第一次接收到超声波的信号开始计时，到第二次接收到超声波的信号结束，由此来确定其运动时间．通过的路程与通过这段路程所用的时间对应上是解决此题关键．