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1、思维特训(三)声速|典|例|分|析| 声速的测量例 1如图3TX1所示为一声速测量仪器的使用说明书和装置图。图3TX1(1)若把铜铃放在甲、乙的中点，则液晶屏显示的数值为_。(2)一位同学将铜铃放到甲的左边，并与甲、乙在一条直线上，则铜铃离甲越远，液晶屏显示的数值_(选填“变大”“变小”或“不变”)。(3)另一位同学想探究声速与气体内部压力的关系，把铜铃固定在装置甲的左边，并与甲、乙在一条直线上，然后在甲、乙之间加压，发现液晶屏显示的数值变小，则说明声速随气体压力的增大而_。A变大B变小C不变 D无法判断(4)如图所示，已知s120 cm，s280 cm，液晶屏上显示的数值为1.875，则此时
2、声速约为_m/s。解析 (1)如果铜铃在甲、乙的中点，则铜铃与甲的距离和与乙的距离是相等的，且由于声速相同，所以声音从铜铃到达甲、乙的时间相同，故液晶屏的示数为0。(2)因为铜铃与甲、乙在一条直线上，所以铜铃离乙的距离总是比离甲远甲、乙间的距离，由于甲、乙间的距离是一定的，所以声音传到乙和甲的时间差是不变的。(3)甲和乙之间的距离一定，压力越大，液晶屏显示的数值越小，说明声速越大。(4)设声速为v，则声音从铜铃传到甲的时间：t1，声音从铜铃传到乙的时间：t2；由题意知：t2t11.875103 s，所以1.875103s，解得v320 m/s。答案 (1)0(2)不变(3)A(4)320 回声
3、测距例 2如图3TX2甲所示，位置传感器B利用超声波可以测出不同时刻小车A离它的距离，这样计算机就可以算出运动的小车在不同位置时的速度。公安交警的巡逻车便是利用上面的原理来检测高速公路上行驶的汽车车速的。如图乙(a)所示，停在公路旁的公安巡逻车利用超声波监测车速，巡逻车上的测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差就能测出车速。在图(b)中，P1、P2是测速仪先后发出的超声波信号，n1、n2分别是测速仪检测到的P1、P2经反射后的信号。设测速仪匀速扫描，P1与P2之间的时间间隔为0.9 s，超声波在空气中传播的速度为340 m/s。问：图3TX2(1)测速仪第一次发出的超
4、声波信号P1到达小汽车时，小汽车离巡逻车多远？(2)测速仪第二次发出的超声波信号P2到达小汽车时，小汽车离巡逻车多远？(3)被测车的车速为多少？答案 (1)由图(b)可知，测速仪第一次发出的信号(超声波)到被测汽车，用的时间t10.3 s0.15 s，由v可知，测速仪第一次发出的信号到达小汽车时，汽车距测速仪的距离：s1vt1340 m/s0.15 s51 m。(2)由图(b)可知，测速仪第二次发出的信号到达小汽车时，用的时间t20.2 s0.1 s，由v可知，测速仪第二次发出的信号到达小汽车时，汽车距测速仪的距离：s2vt2340 m/s0.1 s34 m。(3)汽车在两次与信号相遇的过程中
5、，行驶的距离：ss1s251 m34 m17 m，通过这段距离所用的时间：ttt2t10.9 s0.1 s0.15 s0.85 s，故汽车的速度：v汽车 20 m/s。|思|维|集|训|1据说，美国研制出一种用某种声波做子弹的枪。当该声波达到一定强度时就具有较强的攻击力。如果想要阻挡这一武器的袭击，可以采用的措施是()A金属挡板B塑料挡板C薄薄的真空带D水幕墙2. 如图3TX3所示是小明探究“看”到自己的声音的实验。把两个纸杯底部用细棉线连接起来，固定其中一个纸杯，在纸杯口上蒙上胶膜，膜上粘一块小平面镜，拉紧棉线，将激光笔发出的光照射在平面镜上，小明对另一纸杯说话(不接触纸杯)，会看到墙上反射
6、的光点在晃动。则下列说法中正确的是()图3TX3A. 小明发出的声音是由声带振动产生的 B该实验说明声音不能传递能量C两个纸杯间声音的传播主要是通过空气实现的D在月球上做该实验也能看到光点的晃动3. 全国初中应用物理竞赛物理小组的同学想利用闪电和雷声的时间间隔计算闪电发生位置到他们的距离，以下是四位同学提出的不同方案，其中计算结果误差最小的应该是()A记录刚刚看到闪电至刚刚听到雷声的时间，再乘声速 B记录刚刚看到闪电至雷声刚刚结束的时间，再乘声速C由两位同学分别按选项A、B两种方法测量时间，求平均值后，再乘声速D由一位同学按照选项A的方法，多测几次对应闪电与雷声的时间间隔，求平均值后，再乘声速
7、4火车在进入隧道前必须鸣笛，若火车速度为22 m/s，声音在空气中的传播速度是340 m/s，司机在鸣笛后2 s时听到自隧道口处的山崖反射的回声，则鸣笛时火车到隧道口的距离是_m。5从物理学角度分析，成语“掩耳盗铃”中盗贼所犯的错误是：既没有阻止声音的_，又没有阻止声音的_。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17 m的铁管，如果你将耳朵贴在铁管的一端，让另外一个人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_s，你会听到_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5200 m/s)6某中学物理活动小组同学查阅资料，得到声音在
8、某些物质中的传播速度(见下表)。一根足够长且裸露在地面的铁管，管中充满水。当气温为15 时，小组中的一位同学在铁管的一端敲击一下，另一位同学在铁管的另一端，紧贴着铁管听。(1)如果从眼睛看见敲击开始计时，到听到最后一次敲击声所用时间为1.2 s，则这根直铁管长约为_m。(2)如果听到的第一次敲击声与听到的最后一次敲击声间隔1.2 s，则这根直铁管长约为_m。物质温度/速度/(ms1)空气15340水151450松木153320铁1549007学习完声现象后，物理小组同学对声速进行进一步研究。(1)为粗略测量在空气中声音传播的速度，同学们提出了以下几种方案，其中正确的是_。A在直跑道上量出足够长
9、的距离s，甲站在一端鸣枪，乙站在另一端看到发令枪冒烟时开始计时，听到枪声立即停止计时，记录时间t，则声音传播速度为vB站在空旷的操场上对着一面墙鸣枪，距这面墙的距离为s，记录发令枪发声到听到回声的时间t，则声音传播的速度为vC站在空旷的操场上，距一面墙的距离为s，按照均匀的时间间隔打鼓，调节节奏，使听到反射回来的第一次鼓声与打出来的第二次鼓声完全重合，听到反射回来的第二次鼓声与打出来的第三次鼓声完全重合记录打鼓20次的时间t，则声音传播的速度为v(2)他们在网上查资料得到声音在不同温度下的速度值。根据下表所提供的参考数据，可以推算5 时的声速是_m/s。 声速/ (ms1)331.5332.7
10、333.9335.1336.3337.5温度/02468108.教室的窗玻璃是双层的，课间，同学们在窗外敲玻璃时，小明感觉双层玻璃与单层玻璃的振动情况不一样。于是他想探究“受敲击时，双层玻璃和单层玻璃的振动强弱情况”，为此，小明进行了以下实验：将单层玻璃板固定在有一定倾角的斜面上，使玻璃球靠在玻璃板的右侧，把橡胶球悬挂在支架上靠在玻璃板的左侧，如图3TX4所示。图3TX4随意拉开橡胶球，放手后让其敲击玻璃板，玻璃球被弹开，记下玻璃球被弹出的距离。共做10次。换成双层玻璃板重复上述实验。(1)实验后，发现玻璃球被弹开距离的数据比较杂乱，这与实验中的哪一操作不当有关？_。小明改进后，重做了实验，获
11、得了如下表所示的数据：实验次数玻璃球被弹开的距离/cm单层玻璃双层玻璃179202782338224480245732468425784228822298121108025平均值8023(2)受到橡胶球的敲击时，玻璃板振动的强弱是通过_来反映的。(3)根据上表中的实验数据分析，可以得出结论：_。详解详析1C解析 真空不能传声。2A解析 声音是由物体的振动产生的，小明发出的声音是由声带振动产生的，故A正确；看到墙上反射的光点在晃动，说明声音的振动引起纸杯振动，即声音能够传递能量，故B错误；两个纸杯间声音的传播主要是通过棉线实现的，故C错误；月球上是真空，真空不能传声，故该实验不能成功，不能看到光
12、点的晃动，D错误。3A解析 A选项中，记录刚刚看到闪电至刚刚听到雷声的时间，这样闪电和雷声对应，时间的误差最小，符合题意。B选项中，记录刚刚看到闪电至雷声刚刚结束的时间，由于雷声经过云层、山脉反射会持续一段时间，这样测量会导致时间测量值偏大，不符合题意。B选项的做法是不正确的，因此按照选项A、B两种方法测量时间，计算它们的平均值也是错误的，C不符合题意。D选项中，闪电每次可能会出现在不同的地方，不是固定的，因此不能用“多测几次对应闪电与雷声的时间间隔，求平均值”的方法，这种做法是错误的，不符合题意。4362解析 2 s内，火车通过的路程为s122 m/s2 s44 m，声音传播的路程为s234
13、0 m/s2 s680 m，鸣笛时火车到隧道口的距离为L362 m。5产生传播0.051解析 (1)“掩耳盗铃”从物理学角度分析盗贼所犯的错误是：既没有阻止声音的产生，又没有阻止声音的传播，只是阻止声音进入自己的耳朵。(2)因为管长s17 m，空气中的声速是340 m/s，则由v得，声音在空气中的传播时间：t10.05 s；由于声音在不同介质中的传播速度不同，一般来说，在固体中传播最快，在气体中最慢，所以声音在铁管中的传播时间一定小于0.05 s，则两次声音的间隔一定小于0.1 s，此时人耳无法分辨两次声音，故只能听到一次敲打声。6408438解析 (1)当在铁管一端敲击时，声音就会通过铁管、
14、铁管里的水和空气三种介质传播，声音在铁中的传播速度最大，在空气中的传播速度最小，在水中的传播速度介于固体和气体之间，所以会听到三次声音。第一次听见的是从铁中传来的，最后一次听到的是从空气中传来的。则铁管长：Lvt340 m/s1.2 s408 m。(2)由题意得：1.2 s，解得：L438 m。7(1)C(2)334.5解析 (1)A选项，由于看到发令枪冒烟时开始计时，听到枪声立即停止计时，声音通过的路程是s，则声音传播的速度为v，故A错误。B选项，声音从发声处出发，到远处的墙，然后反射回来又经过距离s回到发声处，声音通过的总路程是2s，则声音的传播速度为v，故B错误。C选项，由于听到反射回来的第一
