题目
一汽笛以 60 m / s 平均速度向右方向运动其鸣笛 频率 500 Hz 汽笛后面有一接收器以 30 m / s 的速度与汽笛同向运动 若声波在空气中传播速度为 340 m / s 则接收器收到的鸣笛声的频率为 A 462.5 Hz B 661 Hz C 459 Hz D 388 Hz
一汽笛以 60 m / s 平均速度向右方向运动其鸣笛 频率 500 Hz 汽笛后面有一接收器以 30 m / s 的速度与汽笛同向运动 若声波在空气中传播速度为 340 m / s 则接收器收到的鸣笛声的频率为
A 462.5 Hz
B 661 Hz
C 459 Hz
D 388 Hz
题目解答
答案
因为汽笛和接收器速度同向,由多普勒效应知道

将v=340m/s
带入上式得 f=462.5Hz,所以A选项正确
解析
本题考查多普勒效应的应用,关键在于正确理解声源与接收器的运动方向对频率的影响。
核心思路:
- 多普勒效应公式:当声源和接收器相对于介质(空气)运动时,接收频率由公式 $f = f_0 \cdot \frac{v + v_0}{v + v_s}$ 决定,其中 $v$ 是声速,$v_0$ 是接收器速度(朝向声源为正),$v_s$ 是声源速度(朝向接收器为正)。
- 方向判断:声源和接收器均向右运动,声波向右传播。此时,声源的运动使波长拉长(频率降低),接收器的运动使其接收到的频率进一步降低。
公式代入与计算
-
确定参数:
- 原频率 $f_0 = 500 \, \text{Hz}$
- 声速 $v = 340 \, \text{m/s}$
- 声源速度 $v_s = 60 \, \text{m/s}$(向右运动,与波传播方向相同,分母加)
- 接收器速度 $v_0 = 30 \, \text{m/s}$(向右运动,与波传播方向相同,分子加)
-
代入公式:
$f = 500 \cdot \frac{340 + 30}{340 + 60} = 500 \cdot \frac{370}{400} = 500 \cdot 0.925 = 462.5 \, \text{Hz}$
关键结论
- 接收器接收到的频率为 $462.5 \, \text{Hz}$,对应选项 A。