Question

5．声呐是利用水中声波对水下目标进行探测定位和通信的电子设备，是水声学中应用广泛的一种重要装置，声呐发出的声波碰到的目标如果是静止的，回声音调不变；如果回声音调变高，说明目标向声呐靠近；如果回声音调变低，说明目标正远离声呐．
①如果停在海水中的潜艇A在发出声波信号10s后接收到经潜艇B反射回来的信号，且信号频率不变；求A和B的距离是多少？（声波在海水中的传播速度为1500m/s）
②停在海水中的潜艇A继续监视潜艇B，突然接收到B反射回来的声波频率变低，且测出B的速度是20m/s，方向始终在A、B连线上，经1min后B与A的距离是多少？
月球上能否要用声呐技术测量物体间的距离？为什么？

Answer 1

分析 （1）先算出超声波从潜艇A传到潜艇B的时间，再根据速度公式求两者的距离；
（2）注意：1分钟后，潜艇之间的位置发生了改变；真空不能传声，所以无法使用声呐．

解答 解：①超声波从潜艇A传到潜艇B的时间：
t=$\frac{1}{2}$×10s=5s，
潜艇B与潜艇A的距离：
s=vt=1500m/s×5s=7500m；
②1分钟=60s．
1分钟后，潜艇B行驶的路程s_B=v_Bt=20m/s×60s=1200m
因为声波频率变低，所以潜艇B是远离声呐，
现在两艘潜艇之间的距离s₂=s₁+s_B=7500m+1200m=8700m；
地球和月球之间是真空，因为真空不能传声，所以用声呐技术无法测量地球和月球之间的距离．
答：①求A和B的距离是7500m；
②经1min后B与A的距离是8700m；
不能；月球上是真空，声音不能在真空中传播．

点评 本题综合性很强，考查学生对声音知识的综合运用能力．在计算距离时，注意回声测距需要计算单程的长度，这一点容易失误．