2020-2021学年初二物理上册考点专项练习1：声学计算

2020-2021学年初二物理上册考点专项练习1：声学计算方法指导：

1.解复杂的多物体运动的计算题，应结合行程线段图分析路程、速度和时间之间的关系。

2．解超声波测速类计算题，关键是计算运动的物体两次遇到超声波的时间间隔。

声在同种介质中的直线传播

1．在军事学习中，一门反坦克炮直接瞄准所要射击的静止的坦克模型，射击后经过0.6 s，射手看到炮弹在坦克模型上爆炸，再经过1.5 s听到爆炸的声音，设炮弹做匀速直线运动，声音在空气中的传播速度取为340 m/s。则：

(1)坦克模型到射手的距离为多少米？

(2)炮弹运动的速度是多少米/秒？

声在同种介质中的反射

2．2015年1月，科学家在南极洲发现一个陨石凹坑，形状如圆形平底锅，如图所示。小明在圆心A点大喊一声，经过6 s听到回声。设空气中声速为340 m/s，圆形凹坑的直径为多少？

(第2题图)

3．某同学乘坐的汽艇遥对一座高崖，他向高崖大喊一声，历时5 s听到回声(声速为340 m/s)。问：

(1)若汽艇停在水面，他离高崖多远？

(2)若汽艇以10 m/s的速度正对高崖驶去，他喊叫时离高崖多远？

声在不同介质中的直线传播

4．已知人耳区分两次声音的时间间隔为0.1 s以上。现有一根长为8.5 m的铁管，如果你将耳朵贴在铁管的一端，让另一个人去敲击一下铁管的另一端，则敲击声由空气传入你的耳朵需要多少秒？你会听到几次敲打的声音？(已知声音在空气中的传播速度为340 m/s，在铁中的传播速度为5 200 m/s)

5．小明和小军想估测一段铁路长，但由于没有合适的直尺所以不能如愿。学习了声学的知识后，他们想到了解决问题的办法。小明在铁路的一端用锤子敲击一下铁轨，小军在这段铁路的另一端听

到两次响声，记录两次响声的时间差为2 s。已知声音在空气中的传播速度为340 m/s，在铁中的传播速度为5 200 m/s，请帮他们计算这段铁路的长。

参考答案

1．解：由题可得如图所示的声音和炮弹行程线段图，则：

(1)坦克模型到射手的距离s ＝v 声t 2＝340 m/s ×1.5 s ＝510 m 。

(2)炮弹运动的速度v 炮弹＝s /t 1＝510 m/0.6 s ＝850 m/s 。

(第1题图)

2．解：画出声音运动线段图如图，可见，声音通过的路程s 是圆形凹坑的半径r 的两倍，即r ＝s /2＝340 m/s ×6 s/2＝1 020 m ，则圆形凹坑的直径d ＝2r ＝2×1 020 m ＝2 040 m 。

(第2题图)

3．解：(1)声音传播到高崖的时间为听到回声的时间的一半， t ＝5 s 2

＝2.5 s ， 汽艇到高崖的距离： s ＝vt ＝340 m/s ×2.5 s ＝850 m 。

(2)s ′＝(v 艇＋v 声)t ×12＝(10 m/s ＋340 m/s)×5 s ×12

＝875 m 。 4．解：声音在空气中传播时间t 1＝s /v 空气＝8.5 m/(340 m/s)＝0.025 s ，

声音在铁中传播时间t 2＝s /v 铁＝8.5 m/(5 200 m/s)≈0.001 6 s ，

两次声音的时间间隔Δt ＝t 1－t 2＝0.025 s ―0.001 6 s ＝0.023 4 s ＜0.1 s ，

人耳不能区分这两次声音，故只能听到一次敲打的声音。

5．解：设铁路长为s ，则s /v 空气－s /v 铁＝2 s ，即s /(340 m/s)－s /(5 200 m/s)＝2 s ，解得s ≈727.6 m 。