Question

利用超聲波遇到物體發生反射，可測定物體運動的有關參量．如圖（甲）中儀器A和B通過電纜線駁接，B為超聲波發射與接收一體化裝置，儀器A為B提供超聲波信號源而且能將B接收到的超聲波信號進行處理并在屏幕上顯示其波形．現固定裝置B，并將它對準勻速行駛的小車C，使其每隔固定時間T₀發射一短脈沖如圖（乙）中幅度大的波形，而B接收到的由小車C反射回的超聲波經儀器A處理后顯示如圖（乙）中幅度較小的波形．反射滯后的時間已在圖（乙）中標出．其中T₀、T和△T為已知量，另外還知道該測定條件下聲波在空氣中的速度為v₀，則根據所給信息可判斷小車的運動方向為

向右

（填“向左”或“向右”），速度大小為

v0△T

2T 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．由題中乙圖可得，小車相鄰兩次反射超聲波脈沖的時間
t=T₀+

1

2

（T+△T）-

1

2

T
=T₀+

1

2

△T    ①
小車在此時間內前進的距離為
s=v0?

△T

2

     ②
小車的速度為v=

s

t

=

v0△T

2T0+△T

．
 故答案為：向右；

v0△T

2T0+△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．