Question

5．聲吶是利用水中聲波對水下目標(biāo)進(jìn)行探測定位和通信的電子設(shè)備，是水聲學(xué)中應(yīng)用廣泛的一種重要裝置，聲吶發(fā)出的聲波碰到的目標(biāo)如果是靜止的，回聲音調(diào)不變；如果回聲音調(diào)變高，說明目標(biāo)向聲吶靠近；如果回聲音調(diào)變低，說明目標(biāo)正遠(yuǎn)離聲吶．
①如果停在海水中的潛艇A在發(fā)出聲波信號10s后接收到經(jīng)潛艇B反射回來的信號，且信號頻率不變；求A和B的距離是多少？（聲波在海水中的傳播速度為1500m/s）
②停在海水中的潛艇A繼續(xù)監(jiān)視潛艇B，突然接收到B反射回來的聲波頻率變低，且測出B的速度是20m/s，方向始終在A、B連線上，經(jīng)1min后B與A的距離是多少？
月球上能否要用聲吶技術(shù)測量物體間的距離？為什么？

Answer 1

分析 （1）先算出超聲波從潛艇A傳到潛艇B的時(shí)間，再根據(jù)速度公式求兩者的距離；
（2）注意：1分鐘后，潛艇之間的位置發(fā)生了改變；真空不能傳聲，所以無法使用聲吶．

解答 解：①超聲波從潛艇A傳到潛艇B的時(shí)間：
t=$\frac{1}{2}$×10s=5s，
潛艇B與潛艇A的距離：
s=vt=1500m/s×5s=7500m；
②1分鐘=60s．
1分鐘后，潛艇B行駛的路程s_B=v_Bt=20m/s×60s=1200m
因?yàn)槁暡�頻率變低，所以潛艇B是遠(yuǎn)離聲吶，
現(xiàn)在兩艘潛艇之間的距離s₂=s₁+s_B=7500m+1200m=8700m；
地球和月球之間是真空，因?yàn)檎婵詹荒軅髀�，所以用聲吶技術(shù)無法測量地球和月球之間的距離．
答：①求A和B的距離是7500m；
②經(jīng)1min后B與A的距離是8700m；
不能；月球上是真空，聲音不能在真空中傳播．

點(diǎn)評 本題綜合性很強(qiáng)，考查學(xué)生對聲音知識的綜合運(yùn)用能力．在計(jì)算距離時(shí)，注意回聲測距需要計(jì)算單程的長度，這一點(diǎn)容易失誤．