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參量，圖14（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.

圖14

現(xiàn)固定裝置B，并將其對準勻速行駛的小車C，每隔固定時間T₀發(fā)射一短促的超聲波脈沖〔如圖14（b）中幅度大的波形〕，而B接收到的由小車C反射回的超聲波經(jīng)儀器A處理后顯示如圖14（b）中幅度較小的波形，反射滯后的時間已在圖14（b）中標出.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_______.此儀器是應用物理中的_______效應制成的.

Answer 1

向右   　　   多普勒?

解析：若小車不動，發(fā)射超聲波脈沖后到接收回波的時間應恒定，而從圖形看，接收時間正在逐漸增大，故可知小車C速度方向與超聲波發(fā)射方向一致，即小車向右方運動.?

要求小車的速度，可運用運動學中處理追及問題的方法求解.?

作出運動示意圖，如圖所示.?

設超聲波發(fā)射裝置一開始在O點，此時小車在A點，其運動速度是v.?

經(jīng)過，超聲波發(fā)出的第一脈沖傳至B點，此時小車也運動至B點，

經(jīng)過,超聲波返回，此時小車已運動至C點，

間隔T₀，超聲波即將發(fā)生第二次脈沖，但在(T₀-T)時間內小車已運動至D點，

經(jīng)過超聲波的第二個脈沖已運動至E點，此時小車也正好運動至E點，從圖上尋找位移關系s_OE-s_OB=s_BE.

此儀器是應用物理中的多普勒效應制成的.