Question

4．超声波在空气中的速度是340m/s．利用超声波测量距离的原理如图1．
（1）若传感器的发射器在发出信号后0.1s，接收器收到从物体反射回来的信号，物体距离传感器大约多远？
（2）若显示物体的距离-时间关系图象如图2，物体在0至15s的运动情况如何．
（3）利用超声波测量距离的方法是否能用来测量地球和月球之间的距离？请说明判断理由．

Answer 1

分析 （1）物体距传感器的距离是超声波路程的一半．
（2）图象1显示物体路程不随时间变化．
（3）超声波属于声波，声波的传播需要介质，不能在真空中传播，而月球表面是没有空气的．

解答 解：（1）超声波在0.2s内的路程是物体到传感器距离的两倍，则物体到传感器的距离为s=$\frac{1}{2}$vt=$\frac{1}{2}$×340m/s×0.1s=17m．
（2）由图1知：物体在0至15s内物体的路程s=20m，不随时间变化，由此可知物体的位置不变，则物体处于静止状态．
（3）月球周围没有空气，声波不能在真空中传播，故超声波不能到达月球，更不能利用声波的反射测出地球到月球的距离．
答：（1）物体距离传感器大约17m；
（2）物体在0至15s保持静止状态；
（3）不能；月球周围没有空气，声波不能在真空中传播，故超声波不能到达月球，更不能利用声波的反射测出地球到月球的距离．

点评 这是一道图象题，由图象准确获取物体路程，运动时间等信息是正确解题的前提与关键，因此解题时一定要读懂图，由图象获取足够的信息．还要注意声波不能在真空中传播．