《2025年名校课堂八年级物理上册人教版》

1. 为了监测超速行驶的违法行为,公路上常常设置有超声波测速仪,如图为某公路直线路段的一处测速仪,测速仪能发射和接收超声波。当行驶的小车距离测速仪 $ s_{OA}=62m $ 时(如图甲),测速仪向小车发出超声波,超声波“追上”小车时,小车刚好运动到 $ B $ 点(如图乙)。测速仪从发出超声波到接收反射回来的超声波所用的时间为 $ 0.4s $。超声波的速度为 $ 340m/s $。求:
(1)超声波在 $ 0.4s $ 内传播的路程。
(2)小车运动的路程 $ s_{AB} $。
(3)小车在 $ AB $ 路段的速度。

答案： 1.解：
(1)根据速度公式$v = \frac{s}{t}$得，超声波传播的路程：
$s = vt = 340\ m/s×0.4\ s = 136\ m$
(2)超声波“追上”小车时，测速仪与小车的距离：
$s_{OB} = \frac{1}{2}s = \frac{1}{2}×136\ m = 68\ m$
小车运动的路程：$s_{AB} = s_{OB} - s_{OA} = 68\ m - 62\ m = 6\ m$
(3)小车通过AB段路程所用时间：
$t_{车} = \frac{1}{2}t = \frac{1}{2}×0.4\ s = 0.2\ s$
小车的速度：$v_{车} = \frac{s_{AB}}{t_{车}} = \frac{6\ m}{0.2\ s} = 30\ m/s$

2. 如图所示为一款身高测量仪,其顶部的感应器竖直向下发射超声波信号,经下方物体反射后返回,被感应器接收。已知感应器距测高台的距离为 $ 2.38m $,超声波在空气中的速

度

为

$ 340m/s $。
(1)无人站立在测高台上时,求感应器发射超声波后到达测高台的时间。
(2)某同学站在测高台上,感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为 $ 0.005s $,求该同学的身高。

答案： 2.解：
(1)由$v = \frac{s}{t}$可得，感应器发射超声波后到达测高台的时间：
$t = \frac{s}{v} = \frac{2.38\ m}{340\ m/s} = 0.007\ s$
(2)$t_{测} = 0.005\ s$时，超声波从感应器到该同学头部的传播时间：$t' = \frac{1}{2}t_{测} = \frac{1}{2}×$
$0.005\ s = 2.5×10^{-3}\ s$
由$v = \frac{s}{t}$可得，感应器到该同学头部的距离：
$s' = vt' = 340\ m/s×2.5×10^{-3}\ s = 0.85\ m$
该同学的身高：
$h = s - s' = 2.38\ m - 0.85\ m = 1.53\ m$

3. 如图所示,我国有些地方修筑了“音乐公路”。当汽车以一定速度匀速行驶时,就会奏出一段悦耳的乐曲。公路凹槽的疏密可以根据乐曲的音调高低来设计,假设汽车行驶速度是 $ 54km/h $。
(1)若公路的全长为 $ 1.08km $,求该汽车通过此公路所需的时间。
(2)第一个音符“sol”的频率为 $ 400Hz $,汽车发出这个音时,求所对应的相邻凹槽之间的距离。

答案： 3.解：
(1)汽车通过音乐公路所需时间：
$t_{1} = \frac{s_{1}}{v} = \frac{1.08\ km}{54\ km/h} = 0.02\ h = 72\ s$
(2)汽车发出音符“sol”的时间为$t_{2} = \frac{1}{400}\ s$，所对应的相邻凹槽之间的距离：
$s_{2} = vt_{2} = \frac{54}{3.6}\ m/s×\frac{1}{400}\ s = 0.0375\ m$