Question

如圖甲所示是一種速度傳感器的工作原理圖，這個系統中只有一個不動的小盒子B，工作時小盒子B向被測物體發出短暫的超聲波脈沖，脈沖被運動的物體反射后又被B盒接受，從B盒發射超聲波開始計時，經時間△t₀再次發射超聲波脈沖，圖乙是連續兩次發射的超聲波的位移-時間圖象，關于對此圖象的描述正確的是（　　

• A．在常溫常壓下，

  x1

  t1

  =

  x2

  t2

  ≈340m/s
• B．物體的平均速度為v=

  x2-x1

  t2-t1

• C．物體的平均速度為v=

  2(x2-x1)

  t2-t1+2△t0

• D．所測的平均速度可近似看做物體的瞬時速度

Answer 1

分析：超聲波在空中勻速傳播，根據發射和接收的時間差求出速度．物體通過的位移為x₂-x₁時，所用時間為

t1

2

+

t2-△t0

2

+△t0，再求解物體的平均速度．

解答：解：A、由圖知超聲波在

t1

2

時間內通過位移為x₁，則超聲波的速度為v_聲=

x1

t1 2

=

2x1

t1

．由圖可知：超聲波通過位移為x₂時，所用時間為

t2-△t0

2

，則超聲波的速度為v_聲＞

x2

t2 2

=

2x2

t2

．故A錯誤．
B、C、由題：物體通過的位移為x₂-x₁時，所用時間為

t2-△t0

2

-

t1

2

+△t₀=

1

2

（t₂-t₁+△t₀），物體的平均速度為

.

v

=

x2-x1

1 2 (t2-t1+△t0)

=

2(x2-x1)

t2-t1+△t0

．故BC錯誤．
D、由于超聲波速度極快，時間

t1

2

+

t2-△t0

2

+△t₀很短，所測的平均速度可近似看做物體的瞬時速度．故D正確．
故選D

點評：本題是實際應用問題，考查應用物理知識分析、理解現代科技裝置原理的能力．