《2025年学业水平评价八年级物理上册人教版》

23. （8分）蛟龙号在探测海洋时，从水面开始沿竖直方向匀速下潜，第 20 s 时潜至 300 m 的深度并悬停在此处。这时蛟龙号向海底发射一束超声波，经过 3.8 s 后收到信息。（超声波在海水中的速度是 1 500 m/s）求：

(1) 蛟龙号下潜的速度；
(2) 悬停处距离海底的深度；
(3) 若蛟龙号在 300 m 深度处水平前进一段距离后，又以原下潜速度匀速下潜并同时发射超声波，经过 3.6 s 接收到回声信号，那么请计算该海域的深度是多少。

答案： 解:
(1)蛟龙号下潜的速度:
$v = \frac{s}{t} = \frac{300\ m}{20\ s} = 15\ m/s$
(2)蛟龙号向海底发射一束超声波,超声波到达海底的时间:
$t' = \frac{1}{2} × 3.8\ s = 1.9\ s$
悬停处距离海底的深度:
$s' = v_{声}t' = 1\ 500\ m/s × 1.9\ s = 2\ 850\ m$
(3)该海域的深度:
$h = s + \frac{s_1 + s_2}{2} = s + \frac{v_{声}t'' + vt''}{2}$
$ = 300\ m + \frac{1\ 500\ m/s × 3.6\ s + 15\ m/s × 3.6\ s}{2}$
$ = 3\ 027\ m$