Question

6．蛟龙号在探测海深，下潜的速度20m/s，30s时向海底发射一束超声波4s时收到信息．（超声波在海水中的速度是1500m/s）
（1）收到信息时距海底的距离．
（2）此海域的深度．
（3）蛟龙号还需多长时间潜到海底．

Answer 1

分析 根据题意画出如图示意图，在A点发射发射超声波，在B点收到信息．
（1）知道收到信息的时间，利用s=vt求收到信息时，蛟龙号下潜的深度、超声波传播的路程；蛟龙号发出超声波时距离海底的深度的二倍等于蛟龙号下潜深度和超声波传播路程之和，据此求出收到信息时距海底的距离；
（2）海域的深度等于下面三个距离之和：蛟龙号发出超声波时已经下潜的深度、从发出超声波到收到超声波蛟龙号下潜深度、收到信号时海域深度；
（3）再利用t=$\frac{s}{v}$求蛟龙号潜到海底还需要的时间．

解答 解：
如图，由题意可知，在A点发射发射超声波，在B点收到信息．

（1）由v=$\frac{s}{t}$得收到信息时，蛟龙号下潜的深度：
s₂=v_蛟龙号t₂=20m/s×4s=80m；
超声波传播的路程：
s_声音=v_声音t₂=1500m/s×4s=6000m；
设蛟龙号发出超声波时距离海底的深度s_A，
则2s_A=2（s₂+s₃）=s₂+s_声音，
2（s₂+s₃）=s₂+s_声音，
s₃=$\frac{1}{2}$（s_声音-s₂）=$\frac{1}{2}$（6000m-80m）=2960m，
收到信息时距海底的距离为2960m；
（2）蛟龙号发出超声波时，已经下潜的深度：
s₁=v_蛟龙号t₁=20m/s×30s=600m，
海域的深度：
s=s₁+s₂+s₃=600m+80m+2960m=3640m；
（3）蛟龙号潜到海底还需要的时间：
t₃=$\frac{{s}_{3}}{{v}_{蛟龙号}}$=$\frac{2960m}{20m/s}$=148s．
答：
（1）收到信息时距海底的距离为2960m．
（2）此海域的深度3640m．
（3）蛟龙号还需多长时间潜到海底148s．

点评 本题考查了回声测距和速度公式的应用，关键是知道超声波传播是往返路程，易错题！