Question

火车以20m/s的速度沿某一段直线轨道驶向道口，为厂提醒看守道口的工作人员，司机在距道口940m处开始鸣响汽笛，每次笛声持续1s，停5s，然后再次拉响汽笛．当道口工怍人员听到第三次笛声结束时，火车距道口的距离为________m．道口工作人员昕到火车司机前后两次拉响汽笛的时间间隔为________s．（已知声波在空气中传播的速度为340m/s）

Answer 1

640    5.65
分析：（1）根据题意可知在火车鸣笛结束时，火车前进的时间和通过的路程，便可知第三次鸣笛结束时声音距离工作人员的距离，此声音传到工作人员处还需要时间，再去掉这段距离就是火车距道口的距离；
（2）根据已知，可知第一次听的鸣笛所用的时间和第二次鸣笛时火车据工作人员的距离，此时可得到第二次听到鸣笛所用的时间，第一次和第二次中间相隔了6s，则间隔为第二次听到鸣笛所用时间加上中间间隔的6s减去第一次传播所用的时间．
解答：（1）火车第3次鸣笛结束时，火车前进了的时间t_总=1s+5s+1s+5s+1s=13s，
则火车通过的路程为：s₁=20m/s×13s=260m，
第三次鸣笛末尾的声音距离工作人员：s=940m-260m=680m，
声音传到工作人员处需要：t==2s
所以火车又前进了2s，此时通过的路程为：s₂=20m/s×2s=40m
火车此时距离道口：s‘=680m-40m=640m
（2）从第一次鸣笛开始计时第一次听到是在第一次鸣笛后：t₁==2.76s，第二次鸣笛火车距工作人员的距离：s₃=940m-20m×（1s+5s）=820m，第二次鸣笛时已用时t₂=1s+5s=6s，
第二次听到是在第二次鸣笛后：t₃==2.41s，从第一次鸣笛到第二次听到鸣笛声用时：t=6s+2.41s=8.41s 听到两汽笛的时间间隔，还要在8.41秒中扣掉第一次传播用的时间：故△t=t-t₁=8.41s-2.76s=5.65s．
故答案为：640；5.65．
点评：解决本题的关键是：（1）第三次鸣笛末尾的声音传到工作人员处还需要一定的时间，在这个过程中，火车在前进；
（2）听到两汽笛的时间间隔中应去除第一次传播所用的时间．