思維特訓(xùn)(三)　聲速

1、.思維特訓(xùn)三聲速|(zhì)典|例|分|析| 聲速的測(cè)量例 1如圖3TX1所示為一聲速測(cè)量?jī)x器的使用說明書和裝置圖。圖3TX11假設(shè)把銅鈴放在甲、乙的中點(diǎn)，那么液晶屏顯示的數(shù)值為_。2一位同學(xué)將銅鈴放到甲的左邊，并與甲、乙在一條直線上，那么銅鈴離甲越遠(yuǎn)，液晶屏顯示的數(shù)值_選填“變大“變小或“不變。3另一位同學(xué)想探究聲速與氣體內(nèi)部壓力的關(guān)系，把銅鈴固定在裝置甲的左邊，并與甲、乙在一條直線上，然后在甲、乙之間加壓，發(fā)現(xiàn)液晶屏顯示的數(shù)值變小，那么說明聲速隨氣體壓力的增大而_。A變大B變小C不變 D無法判斷4如下圖，s120 cm，s280 cm，液晶屏上顯示的數(shù)值為1.875，那么此時(shí)聲速約為_m/s。解析

2、1假如銅鈴在甲、乙的中點(diǎn)，那么銅鈴與甲的間隔 和與乙的間隔 是相等的，且由于聲速一樣，所以聲音從銅鈴到達(dá)甲、乙的時(shí)間一樣，故液晶屏的示數(shù)為0。2因?yàn)殂~鈴與甲、乙在一條直線上，所以銅鈴離乙的間隔 總是比離甲遠(yuǎn)甲、乙間的間隔 ，由于甲、乙間的間隔 是一定的，所以聲音傳到乙和甲的時(shí)間差是不變的。3甲和乙之間的間隔 一定，壓力越大，液晶屏顯示的數(shù)值越小，說明聲速越大。4設(shè)聲速為v，那么聲音從銅鈴傳到甲的時(shí)間：t1，聲音從銅鈴傳到乙的時(shí)間：t2；由題意知：t2t11.875×103 s，所以1.875×103s，解得v320 m/s。答案 102不變3A4320 回聲測(cè)距例 2如圖3

3、TX2甲所示，位置傳感器B利用超聲波可以測(cè)出不同時(shí)刻小車A離它的間隔 ，這樣計(jì)算機(jī)就可以算出運(yùn)動(dòng)的小車在不同位置時(shí)的速度。公安交警的巡邏車便是利用上面的原理來檢測(cè)高速公路上行駛的汽車車速的。如圖乙a所示，停在公路旁的公安巡邏車?yán)贸暡ūO(jiān)測(cè)車速，巡邏車上的測(cè)速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號(hào)，根據(jù)發(fā)出和接收到的信號(hào)間的時(shí)間差就能測(cè)出車速。在圖b中，P1、P2是測(cè)速儀先后發(fā)出的超聲波信號(hào)，n1、n2分別是測(cè)速儀檢測(cè)到的P1、P2經(jīng)反射后的信號(hào)。設(shè)測(cè)速儀勻速掃描，P1與P2之間的時(shí)間間隔為0.9 s，超聲波在空氣中傳播的速度為340 m/s。問：圖3TX21測(cè)速儀第一次發(fā)出的超聲波信號(hào)P1到達(dá)小汽車時(shí)，

4、小汽車離巡邏車多遠(yuǎn)？2測(cè)速儀第二次發(fā)出的超聲波信號(hào)P2到達(dá)小汽車時(shí)，小汽車離巡邏車多遠(yuǎn)？3被測(cè)車的車速為多少？答案 1由圖b可知，測(cè)速儀第一次發(fā)出的信號(hào)超聲波到被測(cè)汽車，用的時(shí)間t1×0.3 s0.15 s，由v可知，測(cè)速儀第一次發(fā)出的信號(hào)到達(dá)小汽車時(shí)，汽車距測(cè)速儀的間隔 ：s1vt1340 m/s×0.15 s51 m。2由圖b可知，測(cè)速儀第二次發(fā)出的信號(hào)到達(dá)小汽車時(shí)，用的時(shí)間t2×0.2 s0.1 s，由v可知，測(cè)速儀第二次發(fā)出的信號(hào)到達(dá)小汽車時(shí)，汽車距測(cè)速儀的間隔 ：s2vt2340 m/s×0.1 s34 m。3汽車在兩次與信號(hào)相遇的過程中，行駛

5、的間隔 ：ss1s251 m34 m17 m，通過這段間隔 所用的時(shí)間：ttt2t10.9 s0.1 s0.15 s0.85 s，故汽車的速度：v汽車 20 m/s。|思|維|集|訓(xùn)|1據(jù)說，美國(guó)研制出一種用某種聲波做子彈的槍。當(dāng)該聲波到達(dá)一定強(qiáng)度時(shí)就具有較強(qiáng)的攻擊力。假如想要阻擋這一武器的襲擊，可以采用的措施是A金屬擋板B塑料擋板C薄薄的真空帶D水幕墻2. 如圖3TX3所示是小明探究“看到自己的聲音的實(shí)驗(yàn)。把兩個(gè)紙杯底部用細(xì)棉線連接起來，固定其中一個(gè)紙杯，在紙杯口上蒙上膠膜，膜上粘一塊小平面鏡，拉緊棉線，將激光筆發(fā)出的光照射在平面鏡上，小明對(duì)另一紙杯說話不接觸紙杯，會(huì)看到墻上反射的光點(diǎn)在晃動(dòng)

6、。那么以下說法中正確的選項(xiàng)是圖3TX3A. 小明發(fā)出的聲音是由聲帶振動(dòng)產(chǎn)生的 B該實(shí)驗(yàn)說明聲音不能傳遞能量C兩個(gè)紙杯間聲音的傳播主要是通過空氣實(shí)現(xiàn)的D在月球上做該實(shí)驗(yàn)也能看到光點(diǎn)的晃動(dòng)3. 全國(guó)初中應(yīng)用物理競(jìng)賽物理小組的同學(xué)想利用閃電和雷聲的時(shí)間間隔計(jì)算閃電發(fā)生位置到他們的間隔 ，以下是四位同學(xué)提出的不同方案，其中計(jì)算結(jié)果誤差最小的應(yīng)該是A記錄剛剛看到閃電至剛剛聽到雷聲的時(shí)間，再乘聲速 B記錄剛剛看到閃電至雷聲剛剛完畢的時(shí)間，再乘聲速C由兩位同學(xué)分別按選項(xiàng)A、B兩種方法測(cè)量時(shí)間，求平均值后，再乘聲速D由一位同學(xué)按照選項(xiàng)A的方法，多測(cè)幾次對(duì)應(yīng)閃電與雷聲的時(shí)間間隔，求平均值后，再乘聲速4火車在進(jìn)入

7、隧道前必須鳴笛，假設(shè)火車速度為22 m/s，聲音在空氣中的傳播速度是340 m/s，司機(jī)在鳴笛后2 s時(shí)聽到自隧道口處的山崖反射的回聲，那么鳴笛時(shí)火車到隧道口的間隔 是_m。5從物理學(xué)角度分析，成語(yǔ)“掩耳盜鈴中盜賊所犯的錯(cuò)誤是：既沒有阻止聲音的_，又沒有阻止聲音的_。人耳區(qū)分兩次聲音的時(shí)間間隔為0.1 s以上，現(xiàn)有一根長(zhǎng)為17 m的鐵管，假如你將耳朵貼在鐵管的一端，讓另外一個(gè)人敲擊一下鐵管的另一端，那么敲擊聲由空氣傳入你的耳朵需要_s，你會(huì)聽到_次敲打的聲音。聲音在空氣中的傳播速度為340 m/s，在鐵中的傳播速度為5200 m/s6某中學(xué)物理活動(dòng)小組同學(xué)查閱資料，得到聲音在某些物質(zhì)中的傳播速

8、度見下表。一根足夠長(zhǎng)且裸露在地面的鐵管，管中充滿水。當(dāng)氣溫為15 時(shí)，小組中的一位同學(xué)在鐵管的一端敲擊一下，另一位同學(xué)在鐵管的另一端，緊貼著鐵管聽。1假如從眼睛看見敲擊開場(chǎng)計(jì)時(shí)，到聽到最后一次敲擊聲所用時(shí)間為1.2 s，那么這根直鐵管長(zhǎng)約為_m。2假如聽到的第一次敲擊聲與聽到的最后一次敲擊聲間隔1.2 s，那么這根直鐵管長(zhǎng)約為_m。物質(zhì)溫度/速度/m·s1空氣15340水151450松木153320鐵1549007學(xué)習(xí)完聲現(xiàn)象后，物理小組同學(xué)對(duì)聲速進(jìn)展進(jìn)一步研究。1為粗略測(cè)量在空氣中聲音傳播的速度，同學(xué)們提出了以下幾種方案，其中正確的選項(xiàng)是_。A在直跑道上量出足夠長(zhǎng)的間隔 s，甲站在

9、一端鳴槍，乙站在另一端看到發(fā)令槍冒煙時(shí)開場(chǎng)計(jì)時(shí)，聽到槍聲立即停頓計(jì)時(shí)，記錄時(shí)間t，那么聲音傳播速度為vB站在空曠的操場(chǎng)上對(duì)著一面墻鳴槍，距這面墻的間隔 為s，記錄發(fā)令槍發(fā)聲到聽到回聲的時(shí)間t，那么聲音傳播的速度為vC站在空曠的操場(chǎng)上，距一面墻的間隔 為s，按照均勻的時(shí)間間隔打鼓，調(diào)節(jié)節(jié)奏，使聽到反射回來的第一次鼓聲與打出來的第二次鼓聲完全重合，聽到反射回來的第二次鼓聲與打出來的第三次鼓聲完全重合記錄打鼓20次的時(shí)間t，那么聲音傳播的速度為v2他們?cè)诰W(wǎng)上查資料得到聲音在不同溫度下的速度值。根據(jù)下表所提供的參考數(shù)據(jù)，可以推算5 時(shí)的聲速是_m/s。 聲速/ m·s1331.5332.73

10、33.9335.1336.3337.5溫度/02468108.教室的窗玻璃是雙層的，課間，同學(xué)們?cè)诖巴馇貌Ａr(shí)，小明感覺雙層玻璃與單層玻璃的振動(dòng)情況不一樣。于是他想探究“受敲擊時(shí)，雙層玻璃和單層玻璃的振動(dòng)強(qiáng)弱情況，為此，小明進(jìn)展了以下實(shí)驗(yàn)：將單層玻璃板固定在有一定傾角的斜面上，使玻璃球靠在玻璃板的右側(cè)，把橡膠球懸掛在支架上靠在玻璃板的左側(cè)，如圖3TX4所示。圖3TX4隨意拉開橡膠球，放手后讓其敲擊玻璃板，玻璃球被彈開，記下玻璃球被彈出的間隔 。共做10次。換成雙層玻璃板重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。1實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)玻璃球被彈開間隔 的數(shù)據(jù)比較雜亂，這與實(shí)驗(yàn)中的哪一操作不當(dāng)有關(guān)？_。小明改進(jìn)后，重做了實(shí)驗(yàn)，獲得了

11、如下表所示的數(shù)據(jù)：實(shí)驗(yàn)次數(shù)玻璃球被彈開的間隔 /cm單層玻璃雙層玻璃179202782338224480245732468425784228822298121108025平均值80232受到橡膠球的敲擊時(shí)，玻璃板振動(dòng)的強(qiáng)弱是通過_來反映的。3根據(jù)上表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，可以得出結(jié)論：_。詳解詳析1C解析 真空不能傳聲。2A解析 聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的，小明發(fā)出的聲音是由聲帶振動(dòng)產(chǎn)生的，故A正確；看到墻上反射的光點(diǎn)在晃動(dòng)，說明聲音的振動(dòng)引起紙杯振動(dòng)，即聲音可以傳遞能量，故B錯(cuò)誤；兩個(gè)紙杯間聲音的傳播主要是通過棉線實(shí)現(xiàn)的，故C錯(cuò)誤；月球上是真空，真空不能傳聲，故該實(shí)驗(yàn)不能成功，不能看到光點(diǎn)的晃動(dòng)，

12、D錯(cuò)誤。3A解析 A選項(xiàng)中，記錄剛剛看到閃電至剛剛聽到雷聲的時(shí)間，這樣閃電和雷聲對(duì)應(yīng)，時(shí)間的誤差最小，符合題意。B選項(xiàng)中，記錄剛剛看到閃電至雷聲剛剛完畢的時(shí)間，由于雷聲經(jīng)過云層、山脈反射會(huì)持續(xù)一段時(shí)間，這樣測(cè)量會(huì)導(dǎo)致時(shí)間測(cè)量值偏大，不符合題意。B選項(xiàng)的做法是不正確的，因此按照選項(xiàng)A、B兩種方法測(cè)量時(shí)間，計(jì)算它們的平均值也是錯(cuò)誤的，C不符合題意。D選項(xiàng)中，閃電每次可能會(huì)出如今不同的地方，不是固定的，因此不能用“多測(cè)幾次對(duì)應(yīng)閃電與雷聲的時(shí)間間隔，求平均值的方法，這種做法是錯(cuò)誤的，不符合題意。4362解析 2 s內(nèi)，火車通過的路程為s122 m/s×2 s44 m，聲音傳播的路程為s234

13、0 m/s×2 s680 m，鳴笛時(shí)火車到隧道口的間隔 為L(zhǎng)362 m。5產(chǎn)生傳播0.051解析 1“掩耳盜鈴從物理學(xué)角度分析盜賊所犯的錯(cuò)誤是：既沒有阻止聲音的產(chǎn)生，又沒有阻止聲音的傳播，只是阻止聲音進(jìn)入自己的耳朵。2因?yàn)楣荛L(zhǎng)s17 m，空氣中的聲速是340 m/s，那么由v得，聲音在空氣中的傳播時(shí)間：t10.05 s；由于聲音在不同介質(zhì)中的傳播速度不同，一般來說，在固體中傳播最快，在氣體中最慢，所以聲音在鐵管中的傳播時(shí)間一定小于0.05 s，那么兩次聲音的間隔一定小于0.1 s，此時(shí)人耳無法分辨兩次聲音，故只能聽到一次敲打聲。6408438解析 1當(dāng)在鐵管一端敲擊時(shí)，聲音就會(huì)通過鐵

14、管、鐵管里的水和空氣三種介質(zhì)傳播，聲音在鐵中的傳播速度最大，在空氣中的傳播速度最小，在水中的傳播速度介于固體和氣體之間，所以會(huì)聽到三次聲音。第一次聽見的是從鐵中傳來的，最后一次聽到的是從空氣中傳來的。那么鐵管長(zhǎng)：Lvt340 m/s×1.2 s408 m。2由題意得：1.2 s，解得：L438 m。71C2334.5解析 1A選項(xiàng)，由于看到發(fā)令槍冒煙時(shí)開場(chǎng)計(jì)時(shí)，聽到槍聲立即停頓計(jì)時(shí)，聲音通過的路程是s，那么聲音傳播的速度為v，故A錯(cuò)誤。B選項(xiàng)，聲音從發(fā)聲處出發(fā)，到遠(yuǎn)處的墻，然后反射回來又經(jīng)過間隔 s回到發(fā)聲處，聲音通過的總路程是2s，那么聲音的傳播速度為v，故B錯(cuò)誤。C選項(xiàng)，由于聽到反射回來的第一次鼓聲與打出來的第二次鼓聲完全重合，那么根據(jù)打鼓20次的時(shí)間為t可知：從打出來的第一次鼓聲到聽到反射回來的第一次鼓聲所用的時(shí)間為t0t，聲音通過的路程為2s，那么聲音傳播的速度為v，故C正確。2從表中數(shù)據(jù)可以看出，空氣的溫度為0 時(shí)，聲速為331.5 m/s；空氣的溫度為2 時(shí)