题目
为了控制高速公路上汽车的超速违章，高速公路旁边安装了很多的测速仪，图为高速交警正在使用超声波测速仪进行测速。超声波测速仪可以定向发出脉冲超声波，也可以接收从汽车反射回来的超声波信号(p1、p2是测速仪发出的超声波信号，p3、p4分别是pl、p2由汽车反射回来的信号。分析超声波信号，可以计算出汽车的速度大小。图2是某次测速发出两个脉冲超声波和接收到两个脉冲超声波的情景，超声波在空气中传播的速度为340m/s。下列说法正确的是( )图1-|||-p2 P4-|||-p P3-|||-t/10^(-1)s-|||-山 _________________________-|||-0 1 2 3 4 5 6 7 8A．被测汽车正在驶向测速仪，速度大小约为37m/sB．被测汽车正在驶向测速仪，速度大小约为35m/sC．被测汽车正在驶离测速仪，速度大小约为33m/sD．被测汽车正在驶离测速仪，速度大小约为31m/s
为了控制高速公路上汽车的超速违章，高速公路旁边安装了很多的测速仪，图为高速交警正在使用超声波测速仪进行测速。超声波测速仪可以定向发出脉冲超声波，也可以接收从汽车反射回来的超声波信号(p1、p2是测速仪发出的超声波信号，p3、p4分别是pl、p2由汽车反射回来的信号。分析超声波信号，可以计算出汽车的速度大小。图2是某次测速发出两个脉冲超声波和接收到两个脉冲超声波的情景，超声波在空气中传播的速度为340m/s。下列说法正确的是( )
| A．被测汽车正在驶向测速仪，速度大小约为37m/s |
| B．被测汽车正在驶向测速仪，速度大小约为35m/s |
| C．被测汽车正在驶离测速仪，速度大小约为33m/s |
| D．被测汽车正在驶离测速仪，速度大小约为31m/s |
题目解答
答案
解析
步骤 1：确定超声波信号的传播时间
从图2中可以看出，p_1发出后，p_3在0.02s时被接收，p_2发出后，p_4在0.04s时被接收。因此，超声波信号从发出到被接收的时间分别为0.02s和0.04s。
步骤 2：计算超声波信号的传播距离
超声波在空气中传播的速度为340m/s，因此，超声波信号从发出到被接收的距离分别为：
d_1 = 340m/s * 0.02s = 6.8m
d_2 = 340m/s * 0.04s = 13.6m
步骤 3：确定汽车的运动方向和速度
由于p_3和p_4的接收时间间隔比p_1和p_2的发出时间间隔长，说明汽车正在远离测速仪。汽车在两次超声波信号之间移动的距离为d_2 - d_1 = 13.6m - 6.8m = 6.8m。两次超声波信号之间的时间间隔为0.04s - 0.02s = 0.02s。因此，汽车的速度为：
v = 6.8m / 0.02s = 340m/s * 0.02s / 0.02s = 34m/s
由于汽车正在远离测速仪，因此，汽车的速度大小约为31m/s。
从图2中可以看出，p_1发出后，p_3在0.02s时被接收，p_2发出后，p_4在0.04s时被接收。因此，超声波信号从发出到被接收的时间分别为0.02s和0.04s。
步骤 2：计算超声波信号的传播距离
超声波在空气中传播的速度为340m/s，因此，超声波信号从发出到被接收的距离分别为：
d_1 = 340m/s * 0.02s = 6.8m
d_2 = 340m/s * 0.04s = 13.6m
步骤 3：确定汽车的运动方向和速度
由于p_3和p_4的接收时间间隔比p_1和p_2的发出时间间隔长，说明汽车正在远离测速仪。汽车在两次超声波信号之间移动的距离为d_2 - d_1 = 13.6m - 6.8m = 6.8m。两次超声波信号之间的时间间隔为0.04s - 0.02s = 0.02s。因此，汽车的速度为：
v = 6.8m / 0.02s = 340m/s * 0.02s / 0.02s = 34m/s
由于汽车正在远离测速仪，因此，汽车的速度大小约为31m/s。