《2025年天府前沿八年级物理上册教科版课时同步培优训练》

【例1】声音在海水中的传播速度为1500m/s,某科学探测船想测出海底的深度,向海底垂直发射声波,经过4s收到返回的声波信号。
(1)该处的海洋深度是多少米?
(2)这种方法能否用来测月球与地球间的距离? 为什么?

答案：
(1)解：已知声音在海水中的传播速度$v = 1500m/s$，声波从发射到收到返回信号的总时间$t_{总}=4s$。
因为声波从探测船到海底再返回探测船，所以声波传播到海底的时间$t=\frac{t_{总}}{2}=\frac{4s}{2} = 2s$。
根据公式$s=vt$，可得海洋深度$s=1500m/s×2s = 3000m$。
答：该处的海洋深度是3000米。
(2)解：不能。因为月球与地球间是真空，真空不能传声，所以这种方法无法测量月球与地球间的距离。
答：不能，因为真空不能传声。

【例2】一辆匀速行驶的汽车向正前方的隧道开去,在距离隧道440m时鸣笛,经过2.5s听到隧道上方的悬崖反射过来的回声。求汽车的行驶速度。(设空气中的声速为340m/s)
【思路点拨】根据题意可作出如图所示的示意图：

汽车在A处鸣笛,在B处听到回声,则汽车行驶的路程$s_{1}$、声音传播的距离$s_{2}$跟汽车鸣笛时与悬崖的距离s之间的关系为$s_{1}+s_{2}= 2s$。

答案： 解：设汽车的行驶速度为$v_{1}$，声音的传播速度为$v_{2}=340\,\text{m/s}$，鸣笛时汽车距离隧道的距离为$s = 440\,\text{m}$，经过时间$t = 2.5\,\text{s}$听到回声。
汽车行驶的路程：$s_{1}=v_{1}t$
声音传播的路程：$s_{2}=v_{2}t$
由题意知：$s_{1}+s_{2}=2s$
即：$v_{1}t + v_{2}t=2s$
代入数据：$v_{1}×2.5 + 340×2.5=2×440$
$2.5v_{1}+850 = 880$
$2.5v_{1}=30$
$v_{1}=12\,\text{m/s}$
答：汽车的行驶速度为$12\,\text{m/s}$。

【例3】在1000m长的钢管两端有甲、乙两位同学,若乙同学在长钢管的一端敲一下钢管,甲同学把耳朵贴在另一端,听到两次声音的时间间隔为2.75s。求声音在钢管中的传播速度。(设空气中的声速为340m/s,答案保留整数)
【思路点拨】甲同学听到两次声音的原因,是声音在钢管中和在空气中的传播速度不同。第一次声音是通过钢管传播的,第二次声音是通过空气传播的。声音在钢管中的传播速度为未知数,可根据$t= \frac {s}{v}$分别表示出两次声音的传播时间,再根据两次声音的时间间隔关系,列出方程来求解。

答案： 解：设声音在钢管中的传播速度为$v_{钢}$，钢管长度$s = 1000m$，空气中声速$v_{空}=340m/s$。
声音在空气中传播时间$t_{空}=\frac{s}{v_{空}}=\frac{1000m}{340m/s}$，
声音在钢管中传播时间$t_{钢}=\frac{s}{v_{钢}}=\frac{1000m}{v_{钢}}$，
由题意知$t_{空}-t_{钢}=2.75s$，即$\frac{1000}{340}-\frac{1000}{v_{钢}} = 2.75$，
解得$v_{钢}\approx5231m/s$。
答：声音在钢管中的传播速度约为$5231m/s$。

1.(乐山中考)小华向着远处的山崖大喊一声,约3s后听到回声,则小华距山崖大约510m。(在空气中声速为340m/s)

答案： 【解析】：
本题主要考查声音传播距离、速度和时间的关系。当小华向着远处的山崖大喊一声后，声音会向山崖传播，然后反射回来，被小华听到。因此，小华听到回声的时间是声音往返的时间。题目中给出了在空气中的声速和听到回声的总时间，我们可以通过速度公式计算出声音在这段时间内传播的总距离，然后除以2，即可得到小华距山崖的距离。
速度公式为：$s = vt$，其中$s$是距离，$v$是速度，$t$是时间。由于声音是往返的，所以实际距离应该是总距离的一半。
【答案】：
设小华距山崖的距离为$s$，则声音往返的总距离为$2s$。
根据速度公式，有
$2s = vt$，
代入已知数据，$v = 340\text{m/s}$，$t = 3\text{s}$，得
$2s = 340 × 3$，
$2s = 1020$，
$s = \frac{1020}{2}$，
$s = 510\text{m}$。
故答案为：510。

2.(娄底中考)在飞机失事搜寻过程中,搜救舰船在定位和测量海深时都要用到超声测位仪(如图所示),它是利用声音可以在液体中传播来工作的。若海水的深度是6.75km,声音在海水中的传播速度是1500m/s,则测位仪发出信号后需经过9s才能接收到信号。

答案： 【解析】：
本题考查了声音的传播条件和回声测距离的应用，弄清超声波从海面传到海底的时间是解题的关键。声音的传播需要介质，声音可以在固体、液体、气体中传播；知道海的深度，可以求出超声波从海面到海底用的时间，然后利用速度公式可求出测位仪发出信号到接收到信号所需的时间。
超声波从海面发出到接收到信号，超声波传播的距离是海水深度的两倍，利用公式$t = \frac{s}{v}$来计算时间。
【答案】：
声音的传播需要介质，声音可以在固体、液体、气体中传播。海水的深度是$s = 6.75km = 6750m$，声音在海水中的传播速度是$v = 1500m/s$，声音传播的路程为$s_{总} = 2s = 2 × 6750m = 13500m$。
由$v = \frac{s}{t}$可得，测位仪发出信号到接收到信号所需的时间：
$t = \frac{s_{总}}{v} = \frac{13500m}{1500m/s} = 9s$。
故答案为：液体；9。

3.(新编)小明同学在今年初中毕业升学体育考试50m跑项目中,取得7s的成绩。(已知声速为340m/s,结果保留两位小数)
(1)求小明的平均速度。
(2)如果终点计时员听到发令枪声才计时,则小明的成绩比他的实际成绩快多少秒?

答案：
(1)解：已知路程$s = 50m$，时间$t = 7s$，根据平均速度公式$v=\frac{s}{t}$，可得小明的平均速度$v=\frac{50m}{7s}\approx7.14m/s$。
(2)解：已知声速$v_{声}=340m/s$，路程$s = 50m$，根据时间公式$t=\frac{s}{v}$，声音传播$50m$所需时间$t_{声}=\frac{50m}{340m/s}\approx0.15s$，即小明的成绩比实际成绩快约$0.15s$。
(1)小明的平均速度约为$7.14m/s$；
(2)小明的成绩比实际成绩快约$0.15s$。