精英家教網(wǎng)休魚期結(jié)束后的第一天,張華同學(xué)隨爸爸一起乘捕撈船出海.航行30min進(jìn)入作業(yè)區(qū),聲吶回波顯示前方發(fā)現(xiàn)魚群,發(fā)射超聲波到接收回波的時(shí)間為4s.2min后再次發(fā)射超聲波到接收到回波的時(shí)間變?yōu)?s,如圖所示,超聲波通過海水的傳播速度約為1500m/s.
(1)捕撈船應(yīng)用聲吶作為探測器,利用了超聲波的什么特點(diǎn)?
(2)發(fā)現(xiàn)魚群時(shí),魚群距離捕撈船多少km?
(3)魚群相對漁船運(yùn)動的速度是多少m/s(建立模型:捕撈船是靜止的,魚群是運(yùn)動的)?
分析:(1)超聲波的優(yōu)點(diǎn):方向性好,穿透能力強(qiáng),易于獲得較集中的聲能;
(2)知道超聲波從海面到海底再返回海面的時(shí)間,可以求出超聲波從海面到海底用的時(shí)間,又知道聲速,利用速度公式求海洋中該處的深度.
(3)首先求出2min后魚群距離捕撈船的距離,然后可求得魚群運(yùn)動的距離,求出超聲波兩次發(fā)射間魚群運(yùn)動時(shí)間,然后求得魚群相對漁船運(yùn)動的速度.
解答:解:
(1)利用超聲波具有方向性好和在水中傳播距離遠(yuǎn)的特點(diǎn)制成聲吶.
(2)超聲波從海面到海底用的時(shí)間:
t=
1
2
×4s=2s,
∵v=
s
t

∴海洋中該處的深度:
h=vt=1500m/s×2s=3000m.
(3)∵v=
s
t
,
∴2min后魚群距離捕撈船
s'=
vt′
2
=
1500m/s×3s
2
=2250m;
魚群運(yùn)動的距離:s=s-s'=3000m-2250m=750m,
超聲波兩次發(fā)射間魚群運(yùn)動時(shí)間:t=60×2=120s
則魚群相對漁船運(yùn)動的速度是v=
s
t
=
750m
120s
=6.25m/s.
故答案為:(1)方向性好,在水中傳播距離遠(yuǎn);
(2)發(fā)現(xiàn)魚群時(shí),魚群距離捕撈船3km;
(3)魚群相對漁船運(yùn)動的速度是6.25m/s.
點(diǎn)評:本題考查了學(xué)生對速度公式的掌握和運(yùn)用,求出超聲波單趟(從海面到海底)用的時(shí)間是本題的關(guān)鍵.
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