《2025年学业水平评价八年级物理上册人教版》

19. 汽车驶出高速公路后,进入某国道,如图为此国道某直线路段的一处测速仪,测速仪内有能发射和接收超声波的传感器。在汽车以某一速度v远离测速仪某段距离L = 64 m时,测速仪发出超声波经汽车反射后接收到超声波信号的时间为0.4 s。已知此路段限速为80 km/h,超声波的速度为340 m/s。试计算并说明汽车在此路段是否超速。

答案：
解:依题意可得如图行程线段图,可见,声音在$ \frac{t}{2} $的时间内通过的路程$ s_{声} $与$ L $、$ s_{车} $之间存在如下关系:

$ s_{声} = L + s_{车} $
即$ v_{声} \cdot \frac{t}{2} = L + v_{车} \cdot \frac{t}{2} $
即$ 340 \, m/s × \frac{0.4 \, s}{2} = 64 \, m + v_{车} × \frac{0.4 \, s}{2} $
解得$ v_{车} = 20 \, m/s = 72 \, km/h ＜ 80 \, km/h $
故该车在此路段未超速。