問題詳情:
一輛客車在某高速公路上行駛,在經過某直線路段時,司機發現其將要通過正前方高山懸崖下的隧道,於是駕車做勻速直線運動。在距山崖1080m時第一次鳴笛,6s後聽到回聲,聽到回聲後又行駛12s,司機第二次鳴笛。求:
(1)客車勻速行駛時的速度;
(2)客車第二次鳴笛到聽到回聲所用的時間;
(3)客車從第一次鳴笛到第二次鳴笛聽到回聲時所行駛的路程。
【回答】
(1)20m/s;(2)4s;(3)440m
【解析】
(1)設客車第一次鳴笛時與山崖的距離為L,客車勻速行駛的速度為v,整個過程如圖所示:
因第一次鳴笛時客車到懸崖距離的2倍等於聲音傳播距離與汽車行駛距離之和,所以,由v= 可得:
2L=v聲t1+vt1,
2×1080m=340m/s×6s+v×6s,
解得:v=20m/s;
(2)第二次鳴笛時距離山崖的距離:
L′=L-(vt1+vt2)=1080m-(20m/s×6s+20m/s×12s)=720m,
第二次鳴笛時客車到懸崖距離的2倍等於聲音傳播距離與汽車行駛距離之和,由v= 可得:
2L′=v聲t3+vt3,
2×720m=340m/s×t3+20m/s×t3,
解得:t3=4s。
(3)客車從第一次鳴笛到第二次鳴笛聽到回聲時的所經歷時間為:
t=t1+t2+t3=6s+12s+4s=22s,
客車從第一次鳴笛到第二次鳴笛聽到回聲時所行駛的路程為:
s=vt=20m/s×22s=440m。
答:(1)客車勻速行駛時的速度為20m/s;
(2)客車第二次鳴笛到聽到回聲所用的時間為4s;
(3)客車從第一次鳴笛到第二次鳴笛聽到回聲時所行駛的路程為440m。
知識點:聲現象單元測試
題型:計算題