Question

利用超聲波測量汽車的速度，超聲波遇到障礙物會發生反射，測速儀發出并接收反射回來的超聲波脈沖信號，根據發出和接收到的時間差，測出汽車的速度。圖30（a）是在高速公路上用超聲波測速儀測量車速的示意圖，測速儀發出并接收超聲波脈沖信號，根據發出和接收到的時間差，測出汽車的速度。圖30（b）中是測速儀發出的超聲波信號，n1、n2分別是由汽車反射回來的信號。設測速儀勻速掃描，p1、、p2之間的時間間隔Δt＝1.0s，超聲波在空氣中傳播的速度是V＝340m。/s，若汽車是勻速行駛的，則根據圖（b）可知，汽車在接收到p1、、p2兩個信號之間的時間內前進的距離___m，汽車的速度是_____________m/s

Answer 1

17m     17.9 m/s

解析:

本題由閱讀圖30（b）后，無法讓人在大腦中直接形成測速儀發射和接受超聲波以及兩個超聲波在傳播過程中量值關系形象的物理圖象。只有仔細地分析圖30（b）各符號的要素，深刻地思考才會在大腦中形成測速儀在P1時刻發出的超聲波，經汽車反射后經過t1=0.4S接收到信號，在P2時刻發出的超聲波，經汽車反射后經過t2=0.3S接收到信號的形象的物理情景圖象。根據這些信息很容易給出如下解答：

汽車在接收到p1、、p2兩個信號之間的時間內前進的距離是:S =V（t1-t2）/2=17m，汽車通過這一位移所用的時間t=Δt-（t1-t2）/2=0.95S。所以汽車的速度是。（此題要注意n1、n2不是汽車接收的，而是測速儀接收的）