物理
声呐可以探测海洋的深度,探测过往的鱼群.当然,如果需要,它还可以探测冰山或暗礁的存在.
(1)如果声呐发出的超声波信号遇到暗礁8s后接收到返回的声波,暗礁到船的距离至少有多远?(声音在海水中传播速度是1500m/s)
(2)这种方法是不能用来测量月亮与地球的距离的,其原因是什么?
如图左是高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图.测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到信号间的时间差,可测出被测物体的速度.
如图乙中,p
1
、p
2
是测速仪发出的超声波信号,n
1
、n
2
分别是p
1
、p
2
由汽车反射回来的信号.设测速仪匀速扫描,p
1
、p
2
之间的时间间隔△t=1.0s,超声波在空气中的传播速度是v=340m/s,若汽车是匀速的,根据图乙试求:
①汽车在接收到p
1
、p
2
两个信号之间的时间内前进的距离.
②汽车的速度.
阅读下面的短文
潜艇的“耳目”----声呐
潜艇最大的特点是它的隐蔽性,作战时需要长时间在水下潜航,这就决定它不能浮出水面使用雷达观察,而只能依靠声呐进行探测,所以声呐在潜艇上的重要性更为突出,被称为潜艇的“耳目”.
声呐是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备,是水声学中应用广泛的一种重要装置.
声呐能够向水中发射声波,声波的频率大多在10kHz~30kHz之间,由于这种声波的频率较高,可以形成较指向性.声波在水中传播时,如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标,就会被反射回来,反射回来的声波被声呐接收,根据声信号往返时间可以确定目标的距离.声呐发出声波碰到的目标如果是运动的,反射回来的声波(下称“回声”)的音调就会有所变化,它的变化规律是:如果回声的音调变高,说明目标正向声呐靠拢;如果回声的音调变低,说明目标远离声呐.
请回答以下问题:
(1)人耳能够听到声呐发出的声波的频率范围是
10
10
kHz到
20
20
kHz.
(2)①如果停在海水中的潜艇A发出的声波信号在10s内接收到经B潜艇反射回来的信号,且信号频率不变,潜艇B与潜艇A的距离s
1
是
7500m
7500m
.(设声波在海水中传播速度为1500m/s)
②停在海水中的潜艇A继续监控潜艇B,突然接到潜艇B反射回来的声波频率是变低的,且测出潜艇B的速度是20m/s,方向始终在潜艇A、B的连线上,经一分钟后潜艇B与潜艇A的距离s
2
为
8700m
8700m
.
(3)在月球上能否用声呐技术来测量物体间的距离?为什么?
某同学乘坐着向高崖行驶的汽车,他对一座高崖大喊一声,汽车以36km/h的速度做匀速直线运动,经过5s听到回声,求他喊时离高崖多远?
一个人站在两个平行的峭壁间的山谷中大喊一声,0.3s和0.7s后听到前后两次回声,若当时声速为330m/s,则此峡谷之间的宽度为
165
165
m.
一辆汽车以20m/s的速度做匀速直线运动,当它在距山脚720m处鸣笛后,问司机听到笛的回声时离山脚多远?(声速为340m/s)
学校操场外一栋高楼距跑道起点340米,学生在起跑时听到两次枪声,求学生听到这两次发令枪的时间间隔是多少秒?(忽略发令枪到学生的距离及学生起跑后的距离,声速按15摄氏度时计算)
同学们已经知道,声呐不仅可以探测海洋的深度,而且探测过往的鱼群.当然,如果需要,它还可以探测冰山或暗礁的存在.
(1)如果声呐发出的超声波信号遇到暗礁10s后接收到返回的波,超声波从发出到返回共走了多少路程?暗礁到船的距离至少有多远?(假设这种波在海水中传播的速度为1500m/s)
(2)小明知道“嫦娥一号”卫星正在探测月球的消息后,他想把声呐也装到“嫦娥一号”卫星上,从而增加一种探测的手段.你认为他的想法可行吗?为什么?
探测船上的声纳发出的超声波以每秒1500m 的速度射向海底,海底再将超声波反射回来,经8s后声纳收到反射的超声波,试求海底的深度.
超声波在海水中传播的速度是1500m/s,声呐系统向海底发出信号经8s被该系统接收,求此处海水的深度.
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