问题 问答题

国庆节期间,小芳和同学们乘火车从襄樊回重庆,当火车行至襄渝铁路大巴山冷水隧道前一段平直轨道时,小芳对其他同学说:“我们能否用手边的器材估测出火车的速度?”许多同学参加了测量,他们各自的做法如下:

(1)小芳听到列车上广播“前方3km便是大巴山冷水隧道”.恰好此时火车鸣笛,小芳测得经t秒后听到大巴山反射来的回声后说:“我已能算出火车的速度.”

(2)坐在窗旁的小军不动声色,看着窗外每隔100m的电线杆,并数着自己脉搏跳动的次数,数出每通过两根电线杆时自己脉搏跳动了N次,小军突然宣布:“我已测出火车的速度.”设小军自己平时每分钟脉搏跳动n次.

(3)小强跑到列车驾驶室,回来后笑着说:“我已知道了火车的速度.”

(4)小慧看着自己的手表,问了一下乘务员每根铁轨长L,数出t秒内铁轨响了N次,小慧说自己的方法可以测火车的速度.

请你判断一下,小芳、小军能否测出火车速度?如果能,他们的测量结果是什么?小强、小慧的方法能否测出火车速度(此问只回答,不需算出)?

答案

(1)∵v=

s
t

∴声音传播的距离s=vt,

列车走的距离s=vt,且s+s=2s,

即:vt+vt=2s,

所以列车的速度为:

v=

2s-vt
t
=
6000m
t
-340m/s;

(2)小军脉搏跳动1次的时间:

1
n
×60,

脉搏跳动了N次的时间t=

1
n
×60×N=
60N
n

每通过两根电线杆通过的距离为s=100m,

所以列车的速度为:

v=

s
t
=
s
60N
n
=
ns
60N
=
100n
60N
m/s;

(3)小强的测量方法是:观察列车上的速度计的示数知道列车的速度的;

(4)小慧数出t秒内铁轨响了N次,表示走过的路程为s=(N-1)L,

所以列车的速度为:

v=

s
t
=
(N-1)L
t

答:小芳、小军能测出火车速度,小芳的测量结果是

6000m
t
-340m/s,小军的结果是
100n
60N
m/s;小强、小慧的方法也能测出火车速度.

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