例1】某人站在一个较大的山谷里,想估测山谷的宽度。他大喊一声后经过0.3秒钟听到右面山崖反射回来的声音,经过0.
5秒钟才听到左面山崖反射回来的声音。请你帮他估算这个山谷的宽度。(声音在空气中的传播速度为340米/秒)。
【分析】要计算出山谷的宽度。关键问题是要搞清楚山谷宽度和时间的关系。设人离右边山崖的距离s1,离左面山崖的距离为s2,则山谷宽度s=s1+s2。
声音在时间t1=0.3秒传播的距离为2s1,在时间t2=0.5秒内传播的距离为2s2。
【评注】此题也可以这样考虑。人听到左、右山崖反射回来的声音总共用了0.8秒,在0.8秒内,声音传播的路程是山谷宽度的两倍。
例2】要使小提琴发出的声音的音调变高,应采取的办法是[ ]
a.放松琴弦 b.拉紧琴弦。
c.增加部分弦线的长度 d.换些粗弦。
【分析】音调的高低由声源的频率决定。琴弦振动的频率跟弦线的长短、粗细、松紧有关系。弦线越细、越紧、越短、频率就越高。
【解】选b【评注】人听到声音的频率范围是20赫兹到20000赫兹。高于20000赫兹的声音叫超声,低于20赫兹的声音叫次声。
例3】一个人在高处用望远镜注视地面上的木工以每秒一次的频率钉钉子。他听到声音时恰好看到击锤的动作,当木工停止击锤后,他又听到了两次击锤声,木工离他有多远?
【分析】由于观察者听到击锤声音时恰好看到击锤的动作,可知击锤声传到观察者耳中所需要的时间t应该是击锤动作周期t的整数倍,即t=t,2t,3t……根据停止击锤后又听到两次击锤声,可知应取t=2t,由于t=1秒,可求出t,再根据路程公式即可求出距离。
【解】由题意分析知t=2t=2×1秒=2秒。
s=vt=340米/秒×2秒=680米。
【评注】此题关键是如何求出击锤声传到观察者耳中所需的时间。
例4】海面上一炸弹**,岸边的人听到两次**声,两次之间相隔△t秒,当时声音在空气中和海水中的传播速度分别为v1米/秒和v2米/秒,那么,**处离岸米。
【分析】声音在海水中传播速度较快,即v2>v1,故声音在海水中传播时间较短。设**处离岸s米,【评注】关键要知道v1和v2的大小。声音在金属传播得比在液体中快,在液体中比在空气中传播得快。
1.某渔船向为了测一处海底的深度,用声呐零碎垂直向下发射超声波,经过6s收到回声,问此处海底的深度是多少千米?(声响在海水的速度是1500m/s)
2.一人站在山谷间,大喊一声,经过1s听到一次回声,又经过2s,听到第二次回声,求山谷的宽度是多少?
3.在长为1000m的一根铁管两端有甲、乙两个同窗,若乙同窗在长铁管的一磋商敲一下铁管,甲同窗把耳朵贴在长铁管的另一端听到两次声响的工夫距离为2.75s,求:声响在铁管中的传达速度?
4. 列车驶入隧道前应鸣笛,司机在离隧道口262.5m处鸣笛,鸣笛后经过1.5s听到由隧道口的峭壁反射回来的声响,求列车行驶的速度?1).1500m/s×6÷2=4500m
2).340m/s×1÷2+340m/s×(1s+2s)÷2=680m
3).1000m÷(1000m÷340m/s-2.75s)=5230m/s
4.. 先算声响的总路程 340 ×1.5=510米。
5、某人打靶,靶与人的距离是340m,子弹离开枪口经过1.5s此人听到子弹击中靶的声音,则子弹离开枪口的速度是多少?(此时气温为15℃)
6.亮亮和田田两位同学欲测一段铁路的长,但没有合适的刻度尺,他们知道声音在空气中的传播速度为340m/s,在钢铁中的传播速度为5000m/s,于是亮亮站在欲测铁路的一端,田田站在铁路的另一端,亮亮用锤子敲击一下铁轨,田田听到了两次响声,两次声响的时间间隔为2s,这段铁路有多长?
解:声音从铁轨的一端传播到另一端所用时间。
声音在空气中从铁轨的一端传播到另一端所用时间。
田田听到两次响声的时间间隔△t=
解析:用锤子在铁轨一端敲击,铁轨振动而发出的声音可以在铁轨中传播,也可以在空气中传播,由于声音在铁轨和空气中的传播速度不同,传播相同的距离所用时间不同,所以声音传到铁轨另一端是有先后的,另一端的人就能听到两次响声。
解上述三个方程得s=729.6m.
7、一辆汽车匀速驶向一座高山,司机鸣笛后4s听到回声,若汽车行驶速度为10m/s,则司机听到回声时距离高山有多远?
8、甲同学把耳朵贴在长铁管的一端,乙同学在另一端敲一下铁管,甲同学可听到两次响声,第一次由铁管传来,第二次由空气传来,设铁管长为l,铁和空气传播声音的速度分别为v1和v2求两次响声相隔的时间是多少?
9、第一次测定铸铁里的声速是用下面的方法进行的,在铸铁管的一端敲击一下,在管的另一端能听到两次响声,第一次是由铸铁管传来的,第二次是由空气传来的,铸铁管的长度为931米,两次听到的响声相隔2.5秒,已知声音在空气中的传播速度是340米/秒,则声音在铸铁管的传播速度是多少?
10、在汽车行驶的正前方有一座山,汽车以12m/s的速度匀速行驶,汽车鸣笛,经2s后,司机听到回声,此时汽车距山多远?还要多少时间才能开到山脚下?(v=340m/s)。
11、在平直双轨线铁道上,甲、乙两列车以大小相同的速度匀速反向行驶.甲车鸣笛后5s,乙车上人听到,再过40s,两车恰好相遇而错车.求甲车鸣笛时两车间距离.
12、一架喷气式飞机,从看到该飞机在头顶上空水平飞行向后喷“白烟”开始计时,直到飞行了10 s后才听到飞机的声音,若飞机的速度为 40 0m/s,声音的速度为 340 m/s,求此飞机在头顶时离观测点有多高?听到声音时,飞机已飞行多远的距离?
13、某部队在实弹训练演习中,用大炮瞄准飞机,开炮后经1.6秒看到飞机**,再经4.8秒听到**声,若空气中的声速是340米/秒,则:
1)炮弹的飞行速度是多少? (2)飞机离炮口多远?
14、小明站在桥上,可以看见远处河边上一个妇女在用棒槌拍衣服,但是每当她高举起棒槌时,小明却听见了拍打衣服的清脆声,这是什么原因?假设她每秒拍两次,洗衣服处距桥大约多远?
15、为了体验声音在不同介质是传播速度不同的物理现象,请一位同学在输送水的直铁管道上敲击一下,使铁管发出清脆的声音,其余同学沿铁管分别在不同位置耳朵贴近铁管听声。a同学说自己只听到一次响声;b同学说自己听到两次响声;c同学说自己听到三次响声。已知声音在空气中的传播速度是v气=340m/s,在水中的传播速度是v水=1700m/s,在钢铁中的传播速度是v铁=5100m/s。
请你通过计算说明:在铁管上某处敲响一次,a.b.c三位同学的位置到敲击点的距离各在什么范围内?
16、为了体验声音在不同介质是传播速度不同的物理现象,请一位同学在输送水的直铁管道上敲击一下,使铁管发出清脆的声音,其余同学沿铁管分别在不同位置耳朵贴近铁管听声。a同学说自己只听到一次响声;b同学说自己听到两次响声;c同学说自己听到三次响声。已知声音在空气中的传播速度是v气=340m/s,在水中的传播速度是v水=1700m/s,在钢铁中的传播速度是v铁=5100m/s。
请你通过计算说明:在铁管上某处敲响一次,a.b.c三位同学的位置到敲击点的距离各在什么范围内?
空气和水传来的声音,应有:解得: s1≧42.5(m)
水和铁传来的声音,应有:解得: s2≧255(m结论:
c同学与敲击点处的距离:s≧255m时,三种物质传播的声音到达听音者的时间间隔均等于或大于0.1s,能听到三次敲击声。
b同学与敲击点处的距离:255>s>42.5m时,水和铁传播的声音到达听音者的时间间隔小于0.
1s(不能区分),但水和空气传播的时间间隔仍然等于或大于0.1s,能听到两次敲击声。
a同学与敲击点处的距离: s<42.5m时,任意两种物质传播的声音到达听音者的时间间隔均小于0.1s,只能听到一次敲击声。
17、一个人在远处用望远镜注视山坡上的木工以每秒1次的频率钉钉子,他听到声音时,恰好看到击锤动作,当木工停止击锤后,他又听到了两次击锤声,木工离他多远?
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