《2025年新课程能力培养八年级物理上册人教版》

22. (8分)如图,A是一辆装有超声测速装置的警车,正匀速行驶在一平直的公路上执勤。某时刻警车向正前方360 m处一辆静止在路边的大卡车发射超声波信号,经过2 s警车接收到卡车反射回来的信号。(已知超声波的传播速度为340 m/s)
(1)从警车发射信号到接收到返回信号,超声波通过的路程为多少米？
(2)警车的速度为多少米每秒？
(3)若某时刻有一辆速度为40 m/s的小车刚好超越警车,当小车行驶到警车前150 m处时警车向它发出超速停车声音信号,令小车接收到信号后立即停车接受检查。信号从警车发出后小车要多长时间可接收到信号？(声音信号在空气中传播速度为340 m/s)

答案： 解：（1）由$v=\frac{s}{t}$得$s_{1}=v_{1}t_{1}=340\ m/s×2\ s=680\ m$。（2）警车通过的距离$s_{2}=2s_{0}-s_{1}=2×360\ m-680\ m=40\ m$；警车的速度$v_{2}=\frac{s_{2}}{t}=\frac{40\ m}{2\ s}=20\ m/s$。（3）$v=v_{1}-v_{2}=340\ m/s-40\ m/s=300\ m/s$；小车接收到信号所需时间$t_{2}=\frac{s_{3}}{v}=\frac{150\ m}{300\ m/s}=0.5\ s$。

23. (8分)高铁横贯东西、纵横南北,给我国人们出行带来了极大的便利。当动车以某一速度在平直轨道上匀速行驶时,在进入某一隧道前鸣笛,司机在鸣笛5 s后首次听到隧道口处山崖反射的回声,已知声音在空气中的速度为340 m/s(假设声音沿直线传到山崖),动车的速度是60 m/s。求：
(1)声音在5 s内传播的距离是多少米？
(2)司机听到回声时距离山崖多少米？
(3)动车车长为300 m,通过该隧道耗时1 min,请问该隧道长为多少千米？

答案： 解：（1）由$v=\frac{s}{t}$得声音传播的路程：$s_{声}=v_{声}t_{1}=340\ m/s×5\ s=1700\ m$。（2）动车行驶的路程：$s_{车}=v_{车}t_{1}=60\ m/s×5\ s=300\ m$；$s=s_{声}-s_{车}=1700\ m-300\ m=1400\ m$，听到回声，司机离山崖的距离：$s_{1}=\frac{s}{2}=\frac{1400\ m}{2}=700\ m$。（3）动车完全通过隧道时总共行驶的路程：$s_{2}=v_{车}t_{2}=60\ m/s×1×60\ s=3600\ m$；隧道长：$s_{3}=s_{2}-s_{车}=3600\ m-300\ m=3300\ m=3.3\ km$。