压轴题10声学
1．某同学乘坐的汽艇遥对着一座悬崖，他向悬崖大喊一声，经过6秒听到回声．已知声音的传播速度为340m/s.
（1）若汽艇静泊在水面，他离悬崖多远？
（2）若汽艇以10m/s的速度正对悬崖驶去，他喊时离悬崖多远？ 【答案】1020m 1050m 【解析】 【详解】
（1）声音传播到悬崖的时间为听到回声的时间的一半，即t=3s，由 ??=????得汽艇到悬崖的距离：??=340m/s×3s=1020m， （2）示意图如下所示：
由题知汽艇由A→B所用时间：t′=6s， 汽艇行驶的路程：sAB=v艇t′， 声音传播的距离为：sAC+sBC=v声t′， ∵sAB+sAC+sBC=2sAC， ∴v艇t′+v声t′=2sAC，
代入数据：(10m/s+340m/s)×6s=2sAC， ∴sAC=1050m。
答：（1）若汽艇静泊水面，他离悬崖1020m远；
（2）若汽艇以10m/s的速度正对悬崖驶去，他喊叫时离悬崖1050m远。 【点睛】
本题是有关声音的题目，解答本题的关键是掌握速度计算公式的应用；
对于（1），先求出声音从汽艇传到悬崖的时间，再根据??=????即可计算出此处到悬崖的距离； 对于（2），汽艇运动，声音传播的路程与汽艇前进的距离之和为他喊时汽艇离悬崖距离的两倍，据此分析解答。
2．小红在长铁管的一端敲一下，小明在铁管的另一端听到两次声音，若听到两次声音的间隔时间为1.4s，问：
（1）小明听到的第一次是通过什么传来的？
（2）长铁管的长度是多少？（已知声音在空气中的传播速度为340m/s，在钢铁中的传播速度为5100m/s）
【答案】(1)铁管；(2)510m 【解析】 【分析】 【详解】
(1)因为声音在固体中的传播速度要比在气体中的传播速度快，所以第一次听到的声音是由铁管传来的，第二次是由空气传来的。
(2)设声音在铁管中的传播时间为t铁，则在空气中的传播时间为
t空=t铁+?t
因为v?s，且声音在铁管中和空气中传播的距离相等，所以声音传播的距离 ts=v铁t铁=v空（t铁+?t）
所以声音在铁管中的传播时间
t铁=所以铁管的长度
v空?t340m/s?1.4s=?0.1s
v铁?v空5100m/s-340m/ss铁=v铁t铁=5100m/s×0.1s=510m
答：(1)第一次听到的声音是由铁管传来的； (2)这段铁管的长度为510m。
3．为了监测车辆是否超过了规定值，公路上都安装了测速仪。一辆从新洲开往武汉的小车经过刘集监测点时，测速仪从第一次发出超声波信号，到经汽车反射后收到反射信号用了0.4s；测速仪第一次发出信号1s后，第二次发出超声波信号。测速仪从第二次发出超声波信号，到经汽车反射后收到反射信号用了0.2s；设超声波的速度为340m/s保持不变；
求：
（1）测速仪第一次发出的超声波信号和小车相遇时，测速仪到小车的距离； （2）测速仪第二次发出的超声波信号和小车相遇时，测速仪到小车的距离；
（3）小车的速度。
【答案】(1) 68m；(2)34m；(3) 37.78m/s。 【解析】 【分析】 【详解】
(1) 第一次发出的超声波信号和小车相遇的时间
??1=0.4s=0.2s
2
因为??=??，所以测速仪到小车的距离
??1=????1=340m/s×0.2s=68m
测速仪到小车的距离68m。
(2) 第二次发出的超声波信号和小车相遇的时间
??2=0.2s=0.1s
2
因为??=??，所以测速仪到小车的距离
??2=????2=340m/s×0.1s=34m
第二次测速仪到小车的距离34m。 (3)汽车在两次与信号相遇过程中的路程
??车=??1???2=68m-34m=34m
汽车的行驶时间
??=???????1+??2=1s-0.2s+0.1s=0.9s
汽车的速度
??车=
小车的速度是37.78m/s。
答：(1)测速仪第一次发出的超声波信号和小车相遇时，测速仪到小车的距离为68m。 (2)测速仪第二次发出的超声波号和小车相遇时，测速仪到小车的距离34m。 (3)小车的速度为37.78m/s。
4．交通部门常用测速仪检测车速。测速原理是测速仪前后两次发出并接受到被测车反射回的超声波信号，再根据两次信号的时间差，测出车速，如图甲。某次测速中，测速仪发出与接收超声波的情况如图乙所示，X表示测速仪发出的声波到达被测汽车时，汽车与测速仪之间的距离。从图乙
??车=34m≈37.78m/s ??0.9s
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