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- 2021-10-27 发布
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2020-2021学年初二物理上册考点专项练习1:声学计算
方法指导:
1.解复杂的多物体运动的计算题,应结合行程线段图分析路程、速度和时间之间的关系。
2.解超声波测速类计算题,关键是计算运动的物体两次遇到超声波的时间间隔。
声在同种介质中的直线传播
1.在军事学习中,一门反坦克炮直接瞄准所要射击的静止的坦克模型,射击后经过0.6 s,射手看到炮弹在坦克模型上爆炸,再经过1.5 s听到爆炸的声音,设炮弹做匀速直线运动,声音在空气中的传播速度取为340 m/s。则:
(1)坦克模型到射手的距离为多少米?
(2)炮弹运动的速度是多少米/秒?
声在同种介质中的反射
2.2015年1月,科学家在南极洲发现一个陨石凹坑,形状如圆形平底锅,如图所示。小明在圆心A点大喊一声,经过6 s听到回声。设空气中声速为340 m/s,圆形凹坑的直径为多少?
(第2题图)
3.某同学乘坐的汽艇遥对一座高崖,他向高崖大喊一声,历时5 s听到回声(声速为340 m/s)。问:
(1)若汽艇停在水面,他离高崖多远?
(2)若汽艇以10 m/s的速度正对高崖驶去,他喊叫时离高崖多远?
声在不同介质中的直线传播
4.已知人耳区分两次声音的时间间隔为0.1 s以上。现有一根长为8.5 m的铁管,如果你将耳朵贴在铁管的一端,让另一个人去敲击一下铁管的另一端,则敲击声由空气传入你的耳朵需要多少秒?你会听到几次敲打的声音?(已知声音在空气中的传播速度为340 m/s,在铁中的传播速度为5 200 m/s)
5.小明和小军想估测一段铁路长,但由于没有合适的直尺所以不能如愿。学习了声学的知识后,他们想到了解决问题的办法。小明在铁路的一端用锤子敲击一下铁轨,
小军在这段铁路的另一端听到两次响声,记录两次响声的时间差为2 s。已知声音在空气中的传播速度为340 m/s,在铁中的传播速度为5 200 m/s,请帮他们计算这段铁路的长。
参考答案
1.解:由题可得如图所示的声音和炮弹行程线段图,则:
(1)坦克模型到射手的距离s=v声t2=340 m/s×1.5 s=510 m。
(2)炮弹运动的速度v炮弹=s/t1=510 m/0.6 s=850 m/s。
(第1题图)
2.解:画出声音运动线段图如图,可见,声音通过的路程s是圆形凹坑的半径r的两倍,即r=s/2=340 m/s×6 s/2=1 020 m,则圆形凹坑的直径d=2r=2×1 020 m=2 040 m。
(第2题图)
3.解:(1)声音传播到高崖的时间为听到回声的时间的一半, t==2.5 s,
汽艇到高崖的距离: s=vt=340 m/s×2.5 s=850 m。
(2)s′=(v艇+v声)t×=(10 m/s+340 m/s)×5 s×=875 m。
4.解:声音在空气中传播时间t1=s/v空气=8.5 m/(340 m/s)=0.025 s,
声音在铁中传播时间t2=s/v铁=8.5 m/(5 200 m/s)≈0.001 6 s,
两次声音的时间间隔Δt=t1-t2=0.025 s―0.001 6 s=0.023 4 s<0.1 s,
人耳不能区分这两次声音,故只能听到一次敲打的声音。
5.解:设铁路长为s,则s/v空气-s/v铁=2 s,即s/(340 m/s)-s/(5 200 m/s)=2 s,解得s≈727.6 m。
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