超声波测车速练习(供参考)

超声波测车速
1如图（a），停在公路旁的公安巡逻车利用超声波可以监测车速：巡逻车上测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，就能测出车速．在图（b）中，P1、P2是测速仪先后发出的超声波信号，n1 n2分别是测速仪检测到的P1、P2经反射后的信号．设
测速仪匀速扫描，P1与P2之间的时间间隔为0.9秒，超
声波在空气中传播的速度为340米/秒，假设被测汽车沿
直线匀速行驶．
（1）图b中每小格表示的时间是s．
（2）测速仪第一次发出的信号到被测汽车收到时，汽车距测速仪的距离是多少？
（3）测速仪第二次发出的信号到被测汽车收到时，汽车距测速仪的距离是多少？
（4）汽车的速度是多少m/s？
2．高速公路上常用超声波测速仪来测量汽车速度。

某次检测时，第一次发出信号到接收到超声波返回信号，用时0.4s，如图所示。

第二次发出到接收到返回信号用时0.3s，两次发出信号时间间隔是1s。

（假设超声波的速度为340m/s，且保持不变）求：（1）题目中被测汽车第一次接收到超声波时，汽车到超声波测速仪的距离S1是多少？（2）被测汽车两次接收到超声波的距离差S3是多少？（3）被测汽车的速度是多大？
3.如图（a）所示，停在公路旁的公安巡逻车利用超声波可以监测车速：巡逻车上测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，就能测出车速．在图（b）中，P1、P2是测速仪先后发出的超声波信号，n1 n2分别是测速仪检测到的P1、P2经反射后的信号．设测速仪匀速扫描，P1与P2之间的时间间隔为0.9秒，超声波在空气中传播的速度为340米/秒，则被测车的车速为（）
A．20米/秒B．25米/秒C．30米/秒D．40米/秒
4．（2013•绍兴）交通部门常用测速仪检测车速。

测速原理是测速仪前后两次发出并接受到被测车反射回的超声波信号，再根据两次信号的时间差，测出车速，如图甲。

某次测速中，测速仪发出与接收超声波的情况如图乙所示，x表示超声波与测速仪之间的距离。

则该被测汽车速度是（假设超声波的速度为340米/秒，且保持不变）（）D
A．28.33米/秒B．13.60米/秒C．14.78米/秒D．14.17米/秒
5．测量员是这样利用回声测距离的：他站在峭壁之前某一位置鸣枪，经过1.00s听到回声，已知声速为340m/s，则测量员能测出他与峭壁间的距离为170m．与此类似，如图所示是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪指向车辆发出超声波脉冲信号，并接收经车辆反射的超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度．在某次测速过程中，超声波测速仪对某一汽车共发射两次信号，接收两次信号，
数据如下：
时刻/s 0 0.5 1 1.6
事件第一次发出信号第一次接收信号第二次发出信号第二次接收信号
已知在空气中传播是340m/s，若汽车是沿直线匀速行驶
(1)求汽车在反射两个超声波信号之间的时间内前进的距离
(2)求汽车的速度(保留1位小数)16.2m /s
6．小明乘汽车去60千米外杭州一路上，车上计指针从未超过图（a）所示位置问：
（1）到达杭州至少需多少时间？
（2）如果汽车按计上示数匀速直线行驶时，汽车功率是72千瓦，则汽车受到阻力多大？
（3）为监控是否超过规定最高车速，交通部常用来检如图（b）所示，如果某次检车速时，第一次从至到用了0.4秒，第二次从至到用了0.3秒，时间间隔是1秒，则汽车是米/秒（假设为340米/秒，且保持不变）
7．这是在高速公路上用量车速示意图，B脉冲，和到，物体设小车向右运动先后经过P、Q两点，小车经P点时，B第一个脉冲小车反射，B，B从发射到历时t1=0.30s，小车经Q点时，B发射第二个脉冲历时t2=0.40s，相邻发射脉冲时间间隔△t=1.0s，在空气中传播v=340m/s，若汽车是匀速行驶，求小车先后反射脉冲时间内位移△x和汽车
8．如图是在高速公路上用量车速示意图，脉冲，和到间，物体现对距其
x=380m匀速行驶中汽车，从到反射回来时间间隔△t=2.0s，在空气中传播
是v声=340m/s，则汽车v= m/s，当到反射回来时，汽车前进了
m，汽车距测试仪m；若这段高速公路限定时速为120km/h，该汽车是否超速？
9．图A是在高速公路上用量车速示意图，脉冲，和到间，物体图B中p1、p2是，n1、n2是p1、p2由汽车反射回来设匀速扫描，p1、p2之间时间间隔△t=1.0s，在空气中传播是v=340m/s，若汽车是匀速行驶，则图B可
知，汽车在到p1、p2两个之间时间内前进距离是m，汽车是m/s
解：本题首先要看懂B图中标尺所记录的时间每一小格相当于多少：由于P1，P2之间时间间隔为1.0s，标尺记录有30小格，故每小格为1/30s 其次应看出汽车两次接收（并反射）超声波的时间间隔：P1发出后经12/30s 接收到汽车反射的超声波，故在P1发出后经6/30s车接收，
发出P1后，经1s发射P2，可知汽车接到P1后，经t1=1-6/30=24/30s发出P2，而从发出P2到汽车接收到P2并反射所历时间为t2=4.5/30s，故汽车两次接收到超声波的时间间隔为t=t1+t2=28.5/30s，求出汽车两次接收超声波的位置之间间隔：s=（6/30-4.5/30）v声=17m，故可算出v汽=s/t=17÷（28.5/30s）=17.9m/s．
10如图是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图．测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度．图b中P1、P2是测速仪发出的超声波，n1、n2分别是P1、P2
由汽车反射回来的信号．设测速仪匀速扫描，P1、P2之间的时间间隔△t=0.8s，超声波在空气中传播的速度是
v=340m/s，若汽车是匀速行驶的，则根据图b可知，图中每小格表示的时间是秒，汽车在接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离是米．
分析：由题意可知，P1、P2的时间间隔为0.8秒，根据图b所示P1、P2的间隔的刻度值，即可求出图中每小格表示的时间；以及P1、n1和P2、n2之间间隔的刻度值．可以求出P1、n1和P2、n2之间的时间，即超声波由发出到接收所需要的时间．从而可以求出超声波前后两次从测速仪汽车所用的时间，结合声速，进而可以求出前后两次汽车到测速仪之间的距离．
解答：解：P1、P2的间隔的刻度值为30个格，时间长为0.8秒，因此图中每小格表示的时间为t=0.8/30s=0.027s；因为P1、n1之间间隔的刻度值为12，所以对应的时间为0.32秒；P2、n2之间间隔的刻度值9，所以对应的这两点之间对应的时间为0.24秒．
P1、n1之间的时间为超声波第一次从测速仪发出后遇到行进的汽车又回来所用的时间，所以超声波传播到汽车所用的时间t1为0.16秒．由此可以求出汽车在接收到p1的信号时汽车与测速仪之间距离：
S1=vt1=340m/s×0.16s=54.4m；
同理可求出汽车在接收P2信号时汽车与测速仪之间的距离：S2=vt2=340m/s×0.12s=40.8m．
由此可知，汽车在接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离：S=54.4m-40.8m=13.6m．
3．为监控车辆是否超过规定的最高车速，交通部常用测速仪来检测．测速原理如图乙所示，测速仪前后两次发出并接收超声波信号，再根据两次信号的时间差，测出被测车辆的速度．如果某次检测车速时，第一次从发出至接收到超声波信号用了0.4s，第二次从发出至接收到超声波信号用了0.3s，两次信号发出时间间隔是1s，则汽车经过的路程是m，被测汽车速度是m/s．（假设超声波的速度为347m/，且保持不变，汽车匀速行驶
分析：（1）由题意可知，P1、P2的时间间隔为
0.9s，根据图乙所示P1、P2的间隔的刻度值，以
及P1、n1和P2、n2之间间隔的刻度值．可以求出P1、n1和P2、n2间的时间，即超声波由发出到接收所需要的时间；从而可以求出超声波前后两次从测速仪汽车所用的时间，结合声速，进而可以求出前后两次汽车到测速仪之间的距离；由于汽车向着测速仪方向运动，所以两者之间的距离在减小．汽车前后两次到测速仪之间的距离之差即为汽车前进的路程．
（2）由于两次超声波发出的时间间隔为0.9s．汽车运动的时间为从第一次与超声波相遇开始，到第二次与超声波相遇结束．求出这个时间，就是汽车运动的时间．
（3）根据汽车运动的距离和时间，即可求出汽车的运动速度．
解答：解：
（1）P1、P2的间隔的刻度值为4.5个格，时间长为0.9s，P1、n1之间间隔的刻度值为1.5个格，所以对应的时间为0.3s；测速仪第一次发出超声波时，经过了0.15s到达了汽车处，而信号从汽车处返回测速仪，也行驶了0.15s的时间；
P2、n2之间间隔的刻度值1个格，所以对应的这两点之间对应的时间为0.2s，测速仪第二次发出超声波时，经过了0.1s到达了汽车处，而信号从汽车处返回测速仪，也行驶了0.1s的时间；
测速仪第一次发出的信号从汽车处返回到测速仪时，汽车距测速仪：
s1=v声t1=340m/s×0.15s=51m；
第二次发出的信号从汽车处返回到测速仪时，汽车距测速仪：
s2=v声t2=340m/s×0.1s=34m；
因此汽车在两次与信号相遇的过程中，行驶了：s′=s1-s2=51m-34m=17m；
（2）这17m共用了：t′=△t-t1/2+t2/2=0.9s-0.15s+0.1s=0.85s；（3）所以汽车的车速为：v′=s/t=17m/0.85s =20m/s。