2001上海物理高考题解析

问题描述：

13．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Δt＝1.0 s，超声波在空气中传播的速度是 v＝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______，汽车的速度是______m/s。

图A

图B

问题解答：

测速仪匀速扫描，p1、p2之间的时间间隔△t＝1.0s，由图B
可知p1、p2间有30小格，故每一格对应的时间间隔
t0＝ ＝ s，p1、n1间有12小格，说明p1、n1之间的
时间隔t1＝12 t0＝12× s＝0.4s. 同理，可求得p2、n2之
间的时间间隔 =0.3s因此汽车接受到p1、p2信号时离测速仪的距离分别为：s1＝υ• ，
s2＝υ• .汽车在此段时间内前进的距离为s＝s1－s2＝υ• －υ• ＝ (t1－t2)＝
×（0.4s－0.3s）=17m汽车接收到p1、p2两个信号的时刻应分别对应于图1（B），
p1 n1的中点和p2 n2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t＝28.5t0＝28.5× s＝0.95s，所以，汽车的速度为
υ车＝ ＝ ≈17.9m/s.
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