Question

超声波遇到障碍物会发生反射，测速仪发出并接收反射回来的超声波脉冲信号，根据发出和接收到的时间差，测出汽车的速度.如图12-4-8中，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时间差，测出汽车的速度.图（b）中是测速仪发出的超声波信号，n₁、n₂分别是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Δt=1.0 s，超声波在空气中传播的速度是v=340 m/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_______________m，汽车的速度是_______________m/s .

图2-4-8

Answer 1

17   17.9

解析:

本题阅读图（b）后，无法让人在大脑中直接形成测速仪发射和接受超声波以及两个超声波在传播过程中量值关系形象的物理图象.只有仔细地分析图（b）各符号的要素，深刻地思考才会在大脑中形成测速仪在P₁时刻发出的超声波，经汽车反射后经过t₁=0.4 s接收到信号，在P₂时刻发出的超声波，经汽车反射后经过t₂=0.3 s接收到信号的形象的物理情景图象.根据这些信息很容易给出如下解答：

汽车在接收到P₁、P₂两个信号之间的时间内前进的距离是:

s=m=17 m，

汽车通过这一位移所用的时间t=Δt-（t₁-t₂）/2=0.95 s.

所以汽车的速度是v₁== m/s≈17.9 m/s.