Question

10．如圖a為超聲波測速裝置，該儀器可以向正在平直公路上勻速行駛的汽車發出一束短促的超聲波．為圖中振幅較大的波形，并且能收到反射回來的超聲波，為圖中振幅較小的波形，將兩種波形顯示在屏幕上，相鄰波形間的時間間隔如圖b所示，超聲波的速度為v₀，其發射方向與汽車行駛方向相同，則這輛汽車的行駛速度為$\frac{{v}_{0}△t}{2{T}_{0}-△t}$．

Answer 1

分析 超聲波在空中勻速傳播，根據發射和接收的時間差求出速度．通過的位移與所用時間比值，來確定小車的速度．

解答 解：
由屏幕上顯示的波形可以看出，反射波滯后于發射波的時間越來越長，說明小車離信號源的距離越來越遠，小車向右運動．
由題中圖2可得，小車相鄰兩次反射超聲波脈沖的時間為：
t=T₀+$\frac{1}{2}$（t-△t）-$\frac{1}{2}$t=T₀-$\frac{1}{2}$△t，
小車在此時間內前進的距離為：s=v₀•$\frac{△t}{2}$，
小車的速度為：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{{v}_{0}\frac{△t}{2}}{{T}_{0}-\frac{1}{2}△t}$=$\frac{{v}_{0}△t}{2{T}_{0}-△t}$．
此儀器是利用物理中多普勒效應制成的．
故答案為：$\frac{{v}_{0}△t}{2{T}_{0}-△t}$．

點評 本題是實際應用問題，考查應用物理知識分析、理解現代科技裝置原理的能力．