我们利用回声可以测量火车的速度,一列火车在平直的轨道上匀速驶向一个隧道,在距隧道口3600m处鸣笛.之后,火车向前行驶了400m后,我们听到了山崖反射回来的汽笛声.已知声音-物理

题文

我们利用回声可以测量火车的速度,一列火车在平直的轨道上匀速驶向一个隧道,在距隧道口3600m处鸣笛.之后,火车向前行驶了400m后,我们听到了山崖反射回来的汽笛声.已知声音在空气中的传播速度是340m/s,求火车的速度.
题型:问答题  难度:中档

答案

已知:s=3600m,s火车=400m,v火车=340m/s
求:火车的速度v火车
声音传播的距离:
s声音=2s-s火车=2×3600m-400m=6800m,
根据v=
s
t
可得:
声音传播的时间t声音=
s声音
v声音
=
6800m
340m/s
=20s,
∵声音传播的时间与火车行驶400m所用时间相同,
∴火车行驶的速度v火车=
s火车
t火车
=
s火车
t声音
=
400m
20s
=20m/s.
答:火车行驶的速度为20m/s.

据专家权威分析,试题“我们利用回声可以测量火车的速度,一列火车在平直的轨道上匀速驶..”主要考查你对  回声及回声测距离的应用,速度公式及其应用  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:

回声及回声测距离的应用速度公式及其应用

考点名称:回声及回声测距离的应用

  • 定义:
    声音在传播过程中遇到障碍物要发生反射,人们把声音遇到障碍物反射回来的声音叫回声

  • 区别回声与原声:
    回声的概念 回声是由于声音被高墙、山崖反射而产生的,对着远处的高墙、山崖呼喊能够听到回声
    区分回声与原声的条件 若回声到达人耳比原声晚0.1s以上,人耳就能把回声和原声区分开来。在空气中,讲话人与反射物间距离必须在17m以上,否则,回声与原声混在一起,使原声加强

  • 人耳辨别出回声的条件:
    人耳辨别出回声的条件:也就是人耳区分两次声音的条件是:反射回来的声音到达人耳比原声晚0.1秒以上,否则原声和回声混合在一起使原声加强,这就是在屋里说话为什么比在旷野里说话听起来响的原因。

    回声测距离的例题剖析:
    例:汽车沿平直公路匀速使向一座高山,汽车的速度为10m/s,声速为340m/s,行进途中按一次喇叭,2s后司机听到回声,求司机按喇叭处距山脚距离是多少
    剖析:发出声听到回声这段时间走的路程为s1=v1t,而汽车在这段时间走的路程为s2=v2t,
    鸣笛处到山脚距离s=(s1+s2)=(v1t+v2t)=(10m/s+340m/s)×2s=350m,
    所以答案为:350m。

  • 回声定位:
      蝙蝠在飞行时会发出超声波,这些超声波碰到墙壁或昆虫时会反射回来,根据回声传来的方位和时间,蝙蝠可以确定目标的位置和距离。蝙蝠采用的这种方法叫做回声定位(如图所示)。


    回声的应用:
    利用回声可以测量距离,如:海底的深度、河宽以及回声定位

考点名称:速度公式及其应用

  • 速度的公式:
    ,其中v表示速度,s表示路程,t表示时间。

    注意:
    ①应用计算时,单位要统一。s用米(m),t用秒(s)作单位时,速度v的单位为米/秒 (m/s);当s用千米(km),t用小时(h)时,速度v的单位为千米/时(km/h)。
    ②公式的三个物理量必须对应于同一物体。

  • 火车过桥(隧道)问题:
       火车穿过隧道时,火车头进人隧道就开始算起,直到火车尾离开隧道才叫做火车通过了隧道,所以火车穿过隧道经过的路程应该等于隧道长与车身长度的和。过大桥时也类似,火车通过大桥经过的路程等于桥长加车长。故对于本身有长度的物体过桥问题小结如下:物体通过的路程等于桥长与物体本身长度的和。

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