1、超声波测速题详解(高中运动学)长庆二中 朱久红QQ:1046119287题:如甲图所示是一种速度传感器的工作原理图,在这个系统中 W 为一个能发射超声波的固定小盒子,工作时小盒子 W 向被测物体发出短暂的超声波脉冲,脉冲波遇到运动的物体反射后又被 W 盒接收,从 W 盒发射超声波开始计时,经时间t0 再次发射超声波脉冲,图乙是连续两次发射的超声波的位移时间图像,则下列说法正确的是:超声波的速度大于 u 声 超声波的速度 u 声 =2X1t1 =2X2t2物体的平均速度 物体的平均速度=2( 21)21+2 t0 2( 21)21+ t0甲 乙 解析一:小车在发出两次超声波后移动的位移变化21
2、,而1,2 可认为超声波测得(或已知量) ,只要找到小车通过所需的时间,根据 求出车速。 由题图乙可知,超声波在时间内通过位移为 x1,则超声波的速度 u 声 = = ,A 正112211确、B 错误。超声波经过2 所用的时间为 ,超声波在距离内所用的时间为 2 0,而小车通过的距离所用的时间为 1+ 2 0 12 2 0 12+ t0 12(2t0),则小车的平均速度 ,所以错误,正确。 2 112( 21+ t0) 2( 21)21+ t0解析二:根据题意画出小车运动的对应位置图 O 为第一次发射超声波的起点,B 为第一次超声波的返回点,单程时间为 。12A 为第一次发射超声波的起点,C 为第二次超声波的返回点,单程时间为 。 2 0通过位移 OC 的时间 toc= 0 2 0 +通过位移 OB 的时间 tOB= 则通过 BC 所需的时间 tBC=toc-tOB 012 2 0 12+X21X22X11x超声波 小车运动方向W连接到计算机t1 t2 tAXX2X1 t 0 12 2022 22 (单 程 时间 )(单程时间)12第一次波第二次波- 202 12X1小车的平均速度 所以 D 正确 2 112( 21+ t0) 2( 21)21+ t0