Question

交管部门为了监测汽车是否按规定的限速行驶，以保安全，在我们学校校门前安装了电子测速仪，来检查是否超过40km/h的限速。其工作原来是：测速仪先后两次发出并接受超声波信号，再根据两次信号的时间差，测出被测车辆的速度。如果某次检测车速时，第一次从发出至接受到超声波信号用了0.4秒，第二次从发出至接收到超声波信号用了0.3秒，两次信号发出的时间间隔是1秒，则被测汽车的速度是多少？是否超速？（假设超声波速度=340米/秒，且保持不变；发射和接受的声波信号脉冲如监视屏上所示）

（提示：规范答题和形成良好的解题思路是我们解决物理问题必须具备的良好习惯，对于14题按指定的思路先进行分析，然后规范答题）

Answer

超速

【解析】

试题分析：设汽车第一次将波反射距测速仪x1，对应的反射时刻为t1，由图得t1=0.3 s ①

又设汽车第二次将波反射距测速仪x2，对应的反射时刻为t2，由图得t2=1.25 s ②

则：第一次波从发射到汽车反射运动的时间=s=0.2s ③

第一次波从发射到汽车反射时汽车距测速仪的距离x1= ④

第二次波从发射到汽车反射运动的时间=s=0.15s ⑤

第二次波从发射到汽车反射时汽车距测速仪的距离x2= ⑥

两次汽车反射超声波时的位移差：= x1 x2= ⑦

两次汽车反射超声波时的时间为：=t2 t1 ⑧

据速度公式：

带入题设数据得：=17.9m/s ≈64km/h ⑨

由以上计算知=64km/h＞40km/h 所以超速 ⑩

评分参考：①、③、⑦、⑧、⑨各2分，其它各1分

考点：匀速直线运动

【名师点睛】本题考查学生对速度公式、做功公式的使用能力，同时要求熟练掌握匀速直线运动的性质及其图象，综合性很强。根据发出和接收超声波的时间差可以求出汽车在某时刻距测速仪的距离，根据相邻两次发出和接收到返回的超声波可以知道在这个时间段内汽车运动了多远。