如图左是高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图．测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到信号间的时间差，可测出被测物体的速度．如图乙中，p1、p2是测速仪发出的超

物理答案 2023-04-26

问题描述：

如图左是高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图．测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到信号间的时间差，可测出被测物体的速度．
如图乙中，p₁、p₂是测速仪发出的超声波信号，n₁、n₂分别是p₁、p₂由汽车反射回来的信号．设测速仪匀速扫描，p₁、p₂之间的时间间隔△t=1.0s，超声波在空气中的传播速度是v=340m/s，若汽车是匀速的，根据图乙试求：

①汽车在接收到p₁、p₂两个信号之间的时间内前进的距离．
②汽车的速度．

最佳答案：

①P1、P2的间隔的刻度值为30个格，时间长为1秒，P1、n1之间间隔的刻度值为12，所以对应的时间为0.4秒；P2、n2之间间隔的刻度值9，所以对应的这两点之间对应的时间为0.3秒．
P1、n1之间的时间为超声波第一次从测速仪发出后遇到行进的汽车又回来所用的时间，所以超声波传播到汽车所用的时间t1为0.2秒．由此可以求出汽车在接收到p1的信号时汽车与测速仪之间距离：S1=vt1=340m/s×0.2s=68m；
同理可求出汽车在接收p2信号时汽车与测速仪之间的距离：S2=vt2=340m/s×0.15s=51m．
由此可知，汽车在接收到p1、p2两个信号之间的时间内前进的距离：S=68m-51m=17m．
②超声波从第一次发出开始计时，到第二次与汽车相遇结束，共用时1.15秒．
其中，超声波第一次发出到与汽车相遇，所用的时间0.2秒不在汽车接收到p1、p2两个信号之间的时间内；
若设汽车通过这段距离时间所用的时间为t．则t=1.15s-0.2s=0.95s．
由第一问可知，汽车通过的距离为17米．
可以求得汽车的速度：v=

17m

0.95s

=17.9m/s
答：①汽车在接收到p1、p2两个信号之间的时间内前进的距离为17m．
②汽车的速度是17.9m/s．