如圖，在高速公路上一輛轎車做勻速直線運動，在其正前方有一固定的超聲波測速裝置。該裝置每隔1s發*一束超聲波脈衝...

問題詳情：

如圖，在高速公路上一輛轎車做勻速直線運動，在其正前方有一固定的超聲波測速裝置。該裝置每隔1s發*一束超聲波脈衝信號，每個脈衝信號持續時間極短，超聲波遇到轎車後立即返回，返回信號被超聲波測速裝置接收，經過計算機處理自動計算出車速。如圖是該測速裝置連續發*和接收兩次信號的波形圖。已知發*第二個脈衝信號時第一個脈衝信號已被接收，超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s，根據圖象獲得的信息計算：

（1）第一個脈衝信號和轎車相遇時，轎車距測速裝置有多遠？

（2）該轎車車速為多少？

【回答】

（1）第一個脈衝信號和轎車相遇時，轎車距測速裝置有51m；

（2）該轎車車速為37.8m/s。

【分析】（1）由圖知，測速裝置第一次發出到接收脈衝信號用的時間為0.5s，則脈衝信號從轎車處返回到測速裝置所用時間t1＝×0.5s，利用s＝vt求第一個脈衝信號和轎車相遇時轎車到測速裝置的距離；

（2）由圖知，測速裝置第二次發出帶接收脈衝信號用的時間為0.3s，則測速裝置從轎車處返回到測速裝置所用時間t2＝×0.3s，利用s＝vt求第二個脈衝信號和轎車相遇時轎車到測速裝置的距離；

轎車在兩次與脈衝信號相遇的過程中，行駛的距離s′＝s2﹣s1；

由圖知，轎車收到兩次信號的時間間隔是t′＝1.15s﹣0.25s，利用速度公式求轎車行駛速度。

【解答】解：

（1）由圖知，測速裝置第一次發出、接收脈衝信號用的時間為0.5s，

則測速裝置發出的脈衝信號從汽車處返回到測速裝置所用時間：

t1＝×0.5s＝0.25s，

由v＝得第一個脈衝信號和轎車相遇時轎車到測速裝置的距離：

s1＝v聲t1＝340m/s×0.25s＝85m；

（2）由圖知，測速裝置第二次發出、接收脈衝信號用的時間為0.3s，

則測速裝置發出的脈衝信號從汽車處返回到測速裝置所用時間：

t2＝×0.3s＝0.15s，

由v＝得第二個脈衝信號和轎車相遇時轎車到測速裝置的距離：

s2＝v聲t2＝340m/s×0.15s＝51m；

轎車在兩次與脈衝信號相遇的過程中，行駛的距離：

s′＝s2﹣s1＝85m﹣51m＝34m，

由圖知，轎車收到兩次信號的時間間隔是：

t′＝1.15s﹣0.25s＝0.9s，

轎車行駛速度：

v車＝＝≈37.8m/s。

【點評】本題考查了速度公式的靈活應用，關鍵是找到對應的路程和時間，這是本題的一個難點。

聲明：試題解

知識點：運動的快慢

題型：計算題