《2025年锦上添花直击考点与单元双测八年级物理上册人教版》

21. 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,某时刻向前方360m处一静止在路边的大卡车发射第一个超声波信号时,经过2s接收到反射回来的信号。求:
(1) 从警车发射到接收到信号,声波通过的距离;
(2) 警车的速度;
(3) 某时刻有一辆速度为30m/s的小车刚好超越警车,行驶一段时间后警车距小车62m发出第二个信号,求警车从发射到接收到信号所用的时间。(已知超声波的传播速度为340m/s,设警车和小汽车的速度都保持不变,结果保留两位小数)

答案： 21.解:
(1)根据$v = \frac{s}{t}$可得,从警车发射到接收到信
号,声波通过的距离$s_1 = v_{声}t_1 = 340$m/s×2s=
680m;
(2)警车移动的距离$s_2 = 2s - s_1 = 2 × 360$m−
680m=40m,警车的速度$v_1 = \frac{s_2}{t} = \frac{40 m}{2 s} =$
20m/s;
(3)设警车发出超声波后经过$t_1$后到达小车,警
车与小车之间的距离为62m,则$v_{声}t_1 = s' + v_{车}t_1$,
即340m/s×$t_1 = 62$m+30m/s×$t_1$,解得$t_1 = 0.2$
s;超声波经过小车反射后再到达警车的时间为
$t_2$,则$v_{警车}t_1 + v_{警车}t_2 + v_{声}t_2 = s' + v_{车}t_1$,即20m/s×
0.2s+20m/s×$t_2 + 340$m/s×$t_2 = 62$m+30m/s×
0.2s,解得$t_2 \approx 0.18$s,故警车从发射到接收到
信号所用的时间为$t_3 = t_1 + t_2 = 0.2$s+0.18s=
0.38s。
答:
(1)从警车发射到接收到信号,声波通过的
距离为680m;
(2)警车的速度为20m/s;
(3)警车从发射到接收到信号所用的时间为0.38s。