问题 实验题

利用超声波遇到物体发生反射,可测定物体运动的有关参量.图甲中仪器A和B通过电缆线连接,B为超声波发射与接收一体化装置,而仪器A为B提供超声波信号源而且能将B接收到的超声波信号进行处理并在屏幕上显示其波形.

现固定装置B,并将它对准匀速行驶的小车C,使每隔固定时间T0发射一短促的超声波脉冲(如图乙中幅度大的波形),而B接收到的由小车C反射回的超声波经仪器A处理后显示如图乙中幅度较小的波形.反射波滞后的时间已在下图中标出,其中T和ΔT为已知量.另外还知道该测定条件下声波在空气中的速度为v0.则根据所给信息可判断小车的运动方向为_________(填“向左”或“向右”),速度大小为_________.

答案

向右 

由屏幕上显示的波形可以看出,反射波滞后于发射波的时间越来越长,说明小车离信号源的距离越来越远,小车向右运动.

由题中乙图可得,小车相邻两次反射超声波脉冲的时间

t=T0+(T+ΔT)-T

=T0+ΔT   ①

小车在此时间内前进的距离为

s=v0·       ②

小车的速度为v==.   

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