一些介质中的声速如下表所示。已知游泳比赛的标准水温为25℃,当时游泳馆的室温为32℃,裁判在终点发射信号枪,站在起点的选手看见白烟和听到枪声的时间间隔为0.15s。(人耳分辨两次声音的间隔为0.1s,发射信号枪到选手看见白烟的时间忽略不计)
求:
(1)声音在介质中的传播速度与介质的___________ 、___________ 有关;
(2)求声音在空气中的传播速度(v)与温度(t)的数量关系;( )
(3)求泳池的长度;( )
(4)若声音可以通过泳池的水传播进人耳,且声源和人耳到泳池中水的距离忽略不计,则选手是否能听到两次枪声?( )
一些介质中的声速v/(m·s-1) | |||
空气(0℃) | 331 | 冰 | 3230 |
空气(15℃) | 340 | 水(0℃) | 1450 |
空气(25℃) | 346 | 水(25℃) | 1500 |
空气(30℃) | 349 | 海水(25℃) | 1531 |
(1)声音在介质中的传播速度与介质的
(2)求声音在空气中的传播速度(v)与温度(t)的数量关系;
(3)求泳池的长度;
(4)若声音可以通过泳池的水传播进人耳,且声源和人耳到泳池中水的距离忽略不计,则选手是否能听到两次枪声?
更新时间:2024-01-15 21:34:55
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【推荐1】物理学中把物体在单位时间内通过的路程叫速度,速度计算公式为:速度=路程/时间,即v=S/t.初中物理中还有很多这样定义的物理量,如密度、压强、功率、热值等,这种定义物理量的方法叫做比值定义法.高中物理中也有很多这样定义的物理量,如:把物体在单位时间内速度的变化量叫加速度(注:速度的变化量用△v表示,它等于前后速度之差;加速度用字母a表示,国际单位是m/s2).由加速度的定义可知:
(1)若一个物体开始运动的速度v0=2m/s,经过5s后它的速度变为vt=6m/s,则这个物体在5s内的速度变化量△v=___ m/s.
(2)若问题(1)中的物体做匀加速直线运动(单位时间内速度的增加量相等),求出物体的加速度大小a=____ m/s2.
(3)加速度的定义公式a=______ .
(4)匀速直线运动的v﹣t图象如(甲)所示,图中阴影部分面积表示以速度v匀速直线运动的物体,运动时间为t时通过的路程S;匀加速直线运动的v﹣t图象如(乙)所示,其中阴影部分面积表示做匀加速直线运动物体,速度由v0到vt,运动时间为t时通过的路程S.用v0、t、a写出S的表达式,S=_________ .
(1)若一个物体开始运动的速度v0=2m/s,经过5s后它的速度变为vt=6m/s,则这个物体在5s内的速度变化量△v=
(2)若问题(1)中的物体做匀加速直线运动(单位时间内速度的增加量相等),求出物体的加速度大小a=
(3)加速度的定义公式a=
(4)匀速直线运动的v﹣t图象如(甲)所示,图中阴影部分面积表示以速度v匀速直线运动的物体,运动时间为t时通过的路程S;匀加速直线运动的v﹣t图象如(乙)所示,其中阴影部分面积表示做匀加速直线运动物体,速度由v0到vt,运动时间为t时通过的路程S.用v0、t、a写出S的表达式,S=
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【推荐2】汽车刹车之后,发生交通事故的一个重要原因是遇到意外情况时车不能立即停止。司机从发现情况到肌肉动作操纵制动器刹车需要一段时间,这段时间叫反应时间;在这段时间内汽车要保持原速前进一段距离,叫反应距离。从操纵制动器刹车,到车停下来,汽车又要前进一段距离,这段距离叫制动距离。如图所示。下表是一个机警司机驾驶一辆保养得很好的汽车在干燥的水平公路上以不同的速度行驶时,测得的反应距离和制动距离。
(1)利用上表数据,算出该司机的反应时间大约是______ s;
(2)分析题中所给数据表可知,汽车的行驶速度越大,制动距离______ ;
(3)此路况下,该车的制动距离s与行驶速度v的关系式可以表示为:s=k______ (写出数值和单位)。制动距离s与行驶速度v的关系可以用上图坐标系中图线______ 表示。
速度(m/s) | 反应距离/m | 制动距离/m | |
8 | 4.8 | 8 | |
16 | 9.7 | 32 | |
24 | 14.6 | 72 | |
32 | 19.3 | 128 |
(2)分析题中所给数据表可知,汽车的行驶速度越大,制动距离
(3)此路况下,该车的制动距离s与行驶速度v的关系式可以表示为:s=k
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【推荐3】在打捞沉船时,一般要经过:定位、测距、打捞三个主要过程。如图1是某次打捞沉 船的过程。先利用声呐系统从海面发出声音传到沉船处,再返回接收器,共经过1.4s。然后利用如图2所示的“浮简打捞法”打捞沉船。具体做法是将空心金属简灌满水沉到水底,由潜水员下水,用钢缆把浮简与沉船栓住。启动打捞船上的压气机,把空气压进简中排出水,这些浮筒就会带着沉船一起浮到水面上。已知此次沉船质量为2000t,相关部门派出满载排水量为4000t的打捞船进行打捞。经过现场勘探后得知沉船排开水的体积为1500m3 。若打捞时所用钢制浮筒体积为200m3,浮筒充气排水后的质量为30t。(海水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg,声音在海水中的传播速度为1500m/s)求:
(1)声呐是利用______ 进行定位测距(选填“超声波”或“电磁波”)。沉船在水下的深度是 _______ m;
(2)海水对沉船产生的压强是多少?(不计沉船的高度)( )
(3)打捞船满载时受到的浮力是多少?( )
(4)要成功打捞沉船,至少需要多少个浮筒?( )
(1)声呐是利用
(2)海水对沉船产生的压强是多少?(不计沉船的高度)
(3)打捞船满载时受到的浮力是多少?
(4)要成功打捞沉船,至少需要多少个浮筒?
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【推荐1】声音传播的速度和温度有关,如表是空气中声速随温度变化的数据。
(1)请你在图中所示的坐标系中作出声速和温度关系的图像________ 。
(2)当温度降低时,声速________ (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)根据表中数据可以推断出,声音在15℃的空气中传播速度约为________ m/s。
(4)若某人站在两边平行的峭壁间的山谷中开了一枪,在0.3s和0.7s时听到前后两次回声,若当时的空气温度为0℃,则此峡谷之间的宽度为________ m。
(5)一架喷气式飞机的速度大约是声音在15℃空气中传播速度的1.5倍,飞机沿水平方向飞行,飞行高度为3390m,该喷气式飞机的飞行速度是________ m/s,当你听到飞机在你头顶正上方的轰鸣声时,抬头观看(不计抬头的时间),飞机已飞到你前方________ m(水平距离)的地方。
温度/℃ | ﹣20 | ﹣10 | 0 | 10 | 20 | 30 |
声速/(m•s﹣1) | 318 | 324 | 330 | 336 | 342 | 348 |
(2)当温度降低时,声速
(3)根据表中数据可以推断出,声音在15℃的空气中传播速度约为
(4)若某人站在两边平行的峭壁间的山谷中开了一枪,在0.3s和0.7s时听到前后两次回声,若当时的空气温度为0℃,则此峡谷之间的宽度为
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【推荐2】液体中的声速与温度有关,经过研究,得到液体中的声速与温度的关系式为,其中:v1表示温度为t时的声速,t0为表格中的温度,v0表示温度为t0时的声速,a为温度系数。
(1)根据资料和表可知,水中的声速随温度升高而_____ ,酒精中的声速随温度升高而_____ ;
(2)根据以上资料计算,温度为5℃时,声音在水中的传播速度为_____ m/s;
(3)如图,是甘油、水和水银中的声速随温度变化的图像,其中_____ 表示水银中声速的规律。
液体 | t0/℃ | v0/(m/s) | a/[m/(s•℃)] |
丙酮 | 20 | 1192 | ﹣5.5 |
水 | 25 | 1500 | 2.5 |
甘油 | 20 | 1923 | ﹣1.8 |
水银 | 20 | 1451 | ﹣0.46 |
酒精 | 20 | 1180 | ﹣3.6 |
(1)根据资料和表可知,水中的声速随温度升高而
(2)根据以上资料计算,温度为5℃时,声音在水中的传播速度为
(3)如图,是甘油、水和水银中的声速随温度变化的图像,其中
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【推荐3】下表记录了空气中不同温度和湿度下的声速数据。根据表格完成:
(1)当空气湿度为30%、温度为时,声速___________ m/s。当空气湿度为70%、温度为时,声速可能为___________ m/s;
(2)归纳“温度为时,空气中的声速与湿度的关系”:___________ ;
(3)图表示了温度均为,湿度在70%和90%时,声音在空气中的图像。其中:甲图线表示所在环境的湿度为___________ 。
(1)当空气湿度为30%、温度为时,声速
(2)归纳“温度为时,空气中的声速与湿度的关系”:
温度() 声速(m/s) 湿度 | -10 | 10 | 30 | 50 |
10% | 325.05 | 337.26 | 347.64 | 356.81 |
30% | 325.09 | 337.39 | 348.11 | 358.19 |
50% | 325.11 | 337.52 | 348.57 | 359.57 |
70% | 325.14 | 337.63 | 349.03 | 360.94 |
90% | 325.17 | 337.78 | 349.49 | 362.31 |
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【推荐1】人用锤子敲击一段较长的铁管的一端,另一人在铁管的另一端能听到两次声响,请说明两次声响各通过什么介质传播的?若两次声响的时间间隔为2S,求这段铁管的长度为多少?_____________ (已知声音在铁中的速度V=5000m/s,15°C空气中的声速为340 m/s)
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【推荐2】如图所示,某司机驾车前行,突然发现前方80m处有障碍物。司机从发现险情到踩刹车制动需要的反应时间为0.75s,这段时间内汽车保持原速前行了18m。汽车制动后还继续向前滑行40m才能停下。求:
(1)汽车制动前的速度;
(2)若司机酒后驾车,反应时间是平时的4倍,请通过计算判断汽车是否会撞上障碍物;
(3)该车以另一速度匀速驶入某超声测速路段,当汽车超过测速仪并与测速仪距离时(如图乙),测速仪向小车尾部发出超声波,测速仪从发出超声波到接收到反射回来的超声波共用时0.2s。已知此路段限速为30m/s,超声波的速度为340m/s。请通过计算判断该车在此路段是否超速。(忽略车身长度)
(1)汽车制动前的速度;
(2)若司机酒后驾车,反应时间是平时的4倍,请通过计算判断汽车是否会撞上障碍物;
(3)该车以另一速度匀速驶入某超声测速路段,当汽车超过测速仪并与测速仪距离时(如图乙),测速仪向小车尾部发出超声波,测速仪从发出超声波到接收到反射回来的超声波共用时0.2s。已知此路段限速为30m/s,超声波的速度为340m/s。请通过计算判断该车在此路段是否超速。(忽略车身长度)
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【推荐3】演绎式探究:
液体中的声速与温度有关,关系式为v1=v0+a(t-t0),其中v1表示温度为t时的声速,t0为表格中指出的温度,v0表示温度为t0时的声速,a为温度系数。
(1)根据资料和表可知,声音在水中的传播速度的大小与温度的变化的关系是:随着温度逐渐升高,声音在水中的传播速度___________ (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)如图所示,是酒精、水和水银中声速随温度变化图像,其中___________ (a或b或c)表示酒精中声速的规律。
(3)用回声可以帮助船只测量水深,因此在考察船上都装有声呐。某次测量时水温为15℃,声呐发出声音2s后接收到了回声,这里的水深为___________ 米?
液体中的声速与温度有关,关系式为v1=v0+a(t-t0),其中v1表示温度为t时的声速,t0为表格中指出的温度,v0表示温度为t0时的声速,a为温度系数。
序号 | 液体 | t0 (℃) | v0(m·s-1) | a(m·s-1·C-1) |
1 | 水 | 25 | 1500 | 2.5 |
2 | 甘油 | 20 | 1923 | -1.8 |
3 | 水银 | 20 | 1452 | -0.46 |
4 | 酒精 | 20 | 1180 | -3.6 |
(2)如图所示,是酒精、水和水银中声速随温度变化图像,其中
(3)用回声可以帮助船只测量水深,因此在考察船上都装有声呐。某次测量时水温为15℃,声呐发出声音2s后接收到了回声,这里的水深为
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