Question

2．利用超声波遇到物体发生反射的特性，可测定物体运动的有关参量．图甲中仪器A和B通过电缆线连接，B为超声波发射与接收一体化装置，仪器A提供超声波信号源而且能将B接收到的超声波信号进行处理并在屏幕上显示其波形．现固定装置B，并将它对准匀速行驶的小车C，使其每隔固定时间T₀发射一短促的超声波脉冲，图乙中1、2、3为B发射的超声波信号，1'、2'、3'为对应的反射波信号．接收的反射波滞后时间已在图中标出，其中T₀和△T为已知量．又知该测定条件下超声波在空气中的速度为v₀，则根据所给信息可判断小车的运动方向和速度大小为（　　）

• A． 小车往右运动速度v=$\frac{{v}_{0}•△T}{2{T}_{0}+△T}$
• B． 小车往左运动速度v=$\frac{{v}_{0}•△T}{2{T}_{0}+△T}$
• C． 小车往右运动速度v=$\frac{{v}_{0}•△T}{2{T}_{0}-（T+△T）}$
• D． 小车往左运动速度v=$\frac{{v}_{0}•△T}{2{T}_{0}-（T+△T）}$

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
t=T₀+$\frac{1}{2}$（T+△T）-$\frac{1}{2}$T=T₀+$\frac{1}{3}$△T    ①
小车在此时间内前进的距离为
s=v₀•$\frac{△T}{2}$     ②
小车的速度为v=$\frac{s}{t}$=$\frac{{v}_{0}•\frac{△T}{2}}{{v}_{0}+\frac{1}{2}△T}=\frac{{v}_{0}△T}{2{v}_{0}+△T}$．所以选项A正确．
 故选：A

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．