Question

利用超聲波遇到物體發(fā)生反射，可測定物體運動的有關(guān)參量，圖10-7-1(a)中儀器A和B通過電纜線連接，B為超聲波發(fā)射與接收一體化裝置，而儀器A為B提供超聲波信號源而且能將B接收到的超聲波信號進行處理，并在屏幕上顯示其波形.

現(xiàn)固定裝置B，并將它對準(zhǔn)勻速行駛的小車C，使其每隔固定時間T₀發(fā)射一短促的超聲波脈沖，如圖10-7-1(b)中幅度大的波形.而B接收到小車C反射回的超聲波經(jīng)儀器A處理后顯示如圖(b)中幅度較小的波形，反射波滯后的時間已在圖(b)中標(biāo)出，其中T和ΔT為已知量，另外還知道該測定條件下聲波在空氣中的速度為v₀.則根據(jù)所給信息可判斷小車的運動方向為___________(填“向左”或“向右”)，速度大小為________.

                                        圖10-7-1

Answer 1

解析：由圖(b)可知，發(fā)射短促超聲波脈沖的時間間隔為T₀，而接收到的反射波信號越來越滯后，說明小車在遠(yuǎn)離測量儀器，即向右運動.反射波間隔延長了ΔT，說明超聲波后一脈沖比前一脈沖多傳播了，圖中相鄰發(fā)射波形和反射波形的中間時刻表示脈沖到達(dá)小車的時刻，由圖可知，兩次相鄰脈沖到達(dá)小車的時間間隔為T₀+.設(shè)小車在此段時間內(nèi)前進的路程為s′，則2s′=s，由上述分析可知，小車向右運動，設(shè)小車速度為v，以s表示超聲波后一脈沖比前一脈沖多傳播的路程，則有s=v₀ΔT,s′=v(T₀+)，由上面各式可得v=.

答案：右  v=