Question

利用超聲波遇到物體發(fā)生反射，可以測定物體運(yùn)動的有關(guān)參量．如圖1中的儀器A和B通過電纜線連接，B為超聲波發(fā)射與接收裝置，儀器A提供超聲波信號源，而且能將B接受到的超聲波信號進(jìn)行處理并在屏幕上顯示其波形．現(xiàn)固定裝置B，并將其對準(zhǔn)勻速行駛的小車C，使其每隔固定時間T₀發(fā)射一短促的超聲波脈沖，如圖2幅度較大的波形．而B接收到的由小車C反射回的超聲波經(jīng)儀器A處理后顯示圖2幅度較小的波形．反射波滯后的時間已在圖2標(biāo)出（圖中每個較小的波形都是與它相鄰的左端較大的波形的反射波），其中T₀、T、△T為已知量，另外還知道該測定條件下聲波在空氣中速度為v₀，則根據(jù)所給信息可判斷小車的運(yùn)動方向?yàn)?!--BA-->

 

，（選填“向左”或“向右”），速度的大小為

 

．

Answer 1

分析：超聲波在空中勻速傳播，根據(jù)發(fā)射和接收的時間差求出速度．通過的位移與所用時間比值，來確定小車的速度．

解答：解：由屏幕上顯示的波形可以看出，反射波滯后于發(fā)射波的時間越來越長，說明小車離信號源的距離越來越遠(yuǎn)，小車向右運(yùn)動．
由題中圖2可得，小車相鄰兩次反射超聲波脈沖的時間
t=T₀+

1

2

（T+△T）-

1

2

T
=T₀+

1

2

△T    ①
小車在此時間內(nèi)前進(jìn)的距離為
s=v₀?

△T

2

     ②
小車的速度為v=

s

t

=

v0 △T 2

T0+ 1 2 △T

=

v0△T

2T0+△T

．
 故答案為：向右；

v0△T

2T0+△T

．

點(diǎn)評：本題是實(shí)際應(yīng)用問題，考查應(yīng)用物理知識分析、理解現(xiàn)代科技裝置原理的能力．