如图所示,这是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图,测速仪B发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到的信号的时间差,测出被测物体的速度.设小车向右运动先后经过P

问题描述:

如图所示,这是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图,测速仪B发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到的信号的时间差,测出被测物体的速度.设小车向右运动先后经过P、Q两点,小车经P点时,B发出的第一个超声波脉冲被小车反射,被B接收,B从发射到接收历时t1=0.30s,小车经Q点时,B发射并接收第二个超声波脉冲历时t2=0.40s,相邻两次发射超声波脉冲的时间间隔△t=1.0s,超声波在空气中传播的速度v=340m/s,若汽车是匀速行驶的,求小车先后两次反射超声波脉冲时间内的位移△x和汽车的速度.

(1)由题意可知,零时刻发出第一次超声波,经过0.3秒接收到.
则汽车距离发射源的距离为x1=vt1=340×

0.3
2
=51m
从1秒时刻发出第二次超声波,经过0.6秒接收到.
则汽车距离发射源的距离为x2=vt2=340×
0.4
2
m=68m
因此汽车在反射两个超声波信号之间的时间内前进的距离为d=x2-x1=68-51=17m.
(2)汽车从第一次接收到信号到第二次接收到信号时间为:△t=T1-T2=1.2-0.15=1.05s
则汽车的速度v=
d
△t
=
17
1.05
m/s=16.2m/s
 答:(1)求汽车在反射两个超声波信号之间的时间内前进的距离17m;(2)求汽车的速度16.2m/s.