Question

一道高一物理题，求解释求解释

下图是在告诉公路上涌超声波测速仪测车速的示意图。测速仪发出并经受超声波脉冲信号。根据发出和接受到的信号间的时间差。测出被测物体的速度，途中P1 P2 是测速P1 P2之间的时间间隔△T=1.0S，超声波在空气中传播的速度是V=340M\S 若汽车是匀速行驶的 则据图可知汽车在接受到P1 P2两个信号的时间内前进的距离是多少米？ 汽车的速度是多少？ 图片http://zhidao.baidu.com/question/185097788.html

Answer 1

（1）由题意可知，P1、P2的时间间隔为1秒，根据图B所示P1、P2的间隔的刻度值，以及P1、n1和P2、n2之间间隔的刻度值．可以求出P1、n1和P2、n2间的时间，即超声波由发出到接收所需要的时间．从而可以求出超声波前后两次从测速仪传到汽车所用的时间，结合声速，进而可以求出前后两次汽车到测速仪之间的距离．
（2）由于汽车向着测速仪方向运动，所以两者之间的距离在减小．汽车前后两次到测速仪之间的距离之差即为汽车前进的路程．由于两次超声波发出的时间间隔为1秒．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．根据汽车运动的距离和时间，即可求出汽车的运动速度．
解：由图B可以看出，
①P1、P2间的刻度值为30个格，时间长为1秒，
发出超声波信号P1到接受到反射信号n1间是12个格，则时间为t1=12×1s/30=0.4s，
此时超声波前进的距离S1=1/2vt1=1/2×340m/s×0.4s=68m；
②发出超声波信号P2到接受到反射信号n2的时间为t2=9×1s/30=0.3s，
此时汽车行驶的距离S2=1/2vt2=1/2×340m/s×0.3s=51m；
③所以汽车接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离为△S=S1-S2=68m-51m=17m．
④汽车运行17m的时间为汽车接收到P1、P2两个信号的时刻应分别对应于图中P1n1的中点和P2n2的中点，
其间有28.5小格，即汽车接收到P1、P2两个信号的时间间隔为n1与n2两个信号之间的间隔，即t=28.5×1s/30=0.95s；
∴汽车的行驶速度v=s/t=17m/0.95s=17.9m/s．
故答案为：17m；17.9m/s．

追问

为什么汽车运行17m的时间为汽车接收到P1、P2两个信号的时刻应分别对应于图中P1n1的中点和P2n2的中点？

追答

图

追问

看不懂。能稍稍解释一下吗？

Answer 2

由题意可知，P1、P2的时间间隔为1秒，根据图B所示P1、P2的间隔的刻度值，以及P1、n1和P2、n2之间间隔的刻度值．可以求出P1、n1和P2、n2间的时间，即超声波由发出到接收所需要的时间．从而可以求出超声波前后两次从测速仪传到汽车所用的时间，结合声速，进而可以求出前后两次汽车到测速仪之间的距离．
（2）由于汽车向着测速仪方向运动，所以两者之间的距离在减小．汽车前后两次到测速仪之间的距离之差即为汽车前进的路程．由于两次超声波发出的时间间隔为1秒．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．根据汽车运动的距离和时间，即可求出汽车的运动速度．
解：由图B可以看出，
①P1、P2间的刻度值为30个格，时间长为1秒，
发出超声波信号P1到接受到反射信号n1间是12个格，则时间为t1=12×1s/30=0.4s，
此时超声波前进的距离S1=1/2vt1=1/2×340m/s×0.4s=68m；
②发出超声波信号P2到接受到反射信号n2的时间为t2=9×1s/30=0.3s，
此时汽车行驶的距离S2=1/2vt2=1/2×340m/s×0.3s=51m；
③所以汽车接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离为△S=S1-S2=68m-51m=17m．
④汽车运行17m的时间为汽车接收到P1、P2两个信号的时刻应分别对应于图中P1n1的中点和P2n2的中点，
其间有28.5小格，即汽车接收到P1、P2两个信号的时间间隔为n1与n2两个信号之间的间隔，即t=28.5×1s/30=0.95s；
∴汽车的行驶速度v=s/t=17m/0.95s=17.9m/s．所以答案得出

Answer 3

分析：（1）由题意可知，P1、P2的时间间隔为1秒，根据图B所示P1、P2的间隔的刻度值，以及P1、n1和P2、n2之间间隔的刻度值．可以求出P1、n1和P2、n2间的时间，即超声波由发出到接收所需要的时间．从而可以求出超声波前后两次从测速仪传到汽车所用的时间，结合声速，进而可以求出前后两次汽车到测速仪之间的距离．
（2）由于汽车向着测速仪方向运动，所以两者之间的距离在减小．汽车前后两次到测速仪之间的距离之差即为汽车前进的路程．由于两次超声波发出的时间间隔为1秒．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．根据汽车运动的距离和时间，即可求出汽车的运动速度．
点评：汽车在接收到信号之间的距离，要通过其与测速仪之间的距离的变化求出．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．