Question

如图（a）是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和

如图（a）是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度．图（b）中P1、P2是测速仪发出的超声波信号，n1、n2分别是P1、P2由汽车反射回来的信号．设测速仪匀速扫描，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声=340m/s，若汽车是匀速行驶的，则根据图（b）可知汽车在接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离是多少？汽车的速度是多大？

Answer 1

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×

1

30

=0.4s
此时超声波前进的距离：
S₁=

1

2

vt₁=

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×

1

30

=0.3s
此时超声波返回的距离：
S₂=

1

2

vt₂=

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×

1

30

=0.95s；
故汽车的行驶速度v=

s

t

=

17

0.95

=17.9m/s．
答：汽车在接收到P₁、P₂两个信号之间的时间内前进的距离是17m，汽车的速度是17.9m/s．