Question

3．2015年10月3日，武漢網球公開賽在光谷網球中心圓滿落幕．武漢光谷國際網球中心，于2013年7月份正式破土動工，并作為2014年至2028年“世界女子職業網球賽WTA超五巡回賽”比賽場地，這是武漢市首次承辦世界級網球賽事．
（1）在場館中，配備了許多高速攝像機來拍攝，高速攝像機能捕捉到快速運動變化的人肉眼無法分辨的瞬間．通過電視轉播，運動員擊打的網球始終處于屏幕內，我們卻能夠感受到運動員打出的球快速移動，這是因為我們以攔網為參照物；
（2）從武漢二橋到光谷網球中心的距離約20km，可通過武漢市內的快速通道--二環線到達．二環線全路段禁止鳴笛，這是在聲源減弱噪聲；道路兩旁裝有塑料幕墻，這是在傳播過程中減弱噪聲；
（3）在二環線道路旁設置有如圖所示的標志牌，該標志牌的含義是最高速度不超過60km/h；在二環線事故多發路段裝有固定的超聲波測速儀，用來檢測行駛的車輛的速度，從而確定車輛是否超速，已知測速儀發出第一次超聲波信號，0.2s后收到第一次回波信號，收到回波信號的同時發出第二次超聲波信號，并在發出第二次信號后0.22s收到第二次回波信號，求：
①超聲波前后兩次從測速儀到達車輛剛開始返回時，車輛和測速儀的距離分別是多少？
②汽車行駛的速度．

Answer 1

分析 （1）解答此題的關鍵是看被研究的物體與所選的標準即參照物之間的相對位置是否發生了改變，如果發生改變，則物體是運動的；如果未發生變化，則物體是靜止的．
（2）防治噪聲的途徑，從三方面考慮：①在聲源處；②在傳播過程中；③在接收處．
（3）根據發出超聲波到接收到超聲波的時間，結合路程公式求出汽車距離發射源的距離，從而得出汽車在反射兩個超聲波信號之間的時間內前進的距離．
求出汽車從第一次接收到信號到第二次接收到信號時間，從而得出汽車的速度，判斷是否超速．

解答 解：（1）運動員打的網球始終處在屏幕內，我們卻能夠感受到球的快速移動，這是因為我們選擇了與運動員相對位置在不斷改變的攔網作為參照物；
（2）禁止車輛鳴笛是在聲源處減弱噪聲；道路兩旁有塑料墻，是為了阻斷了噪聲的傳播，因此是在傳播過程中減弱噪聲；
（3）標志牌的意義：最高速度不超過60km/h，
由題意可知，零時刻發出第一次超聲波，經過0.5s接收到．則汽車距離發射源的距離為：
s₁=v₁t₁=340m/s×$\frac{0.2s}{2}$=34m，
從發出的第二次超聲波，經過0.22s接收到，則汽車距離發射源的距離為：
s₂=v₂t₂=340m/s×$\frac{0.22}{s}$=37.4m
因為汽車在反射兩個超聲波信號之間的時間內前進的距離為：
s=s₁-s₂=37.4m-34m=3.4m．
汽車從第一次接收到信號到第二次接收到信號時間為：△t=0.1s+$\frac{0.22s}{2}$=0.21s，
則汽車的速度為：v=$\frac{s}{△t}$=$\frac{3.4m}{0.22s}$≈16.19m/s=58.28km/h．
故答案為：（1）攔網；（2）聲源；傳播過程中；（3）最高速度不超過60km/h；①34m；37.4m；②58.28km/h．

點評 此題主要考查學生對參照物的選擇、減弱噪聲的途徑、求汽車的速度等問題，求汽車的速度是難點．