Question

【題目】潛艇靜止在馬里亞那海溝（世界上最深的海溝）的海面，向海溝發(fā)出超聲波，14.0s后接收到反射回來的回聲；若潛艇在海面上發(fā)出超聲波脈沖的同時(shí)，豎直向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，13.9s后接收到反射回來的回聲．已知超聲波在水中的速度是1500m/s．求：
（1）超聲波到達(dá)海底所用時(shí)間；
（2）馬里亞那海溝距海平面的深度；
（3）潛艇向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度．

Answer 1

【答案】
（1）解：超聲波從潛艇傳到海底的時(shí)間：

t1= s=7s；

（2）解：由v= 可得，馬里亞那海溝的深度：

s=vt=1500m/s×7s=10500m；

（3）解：回聲從海底返回到潛艇所用時(shí)間：

t2=t﹣t1=13.9s﹣7s=6.9s，

6.9s內(nèi)回聲的路程為：

s1=vt2=1500m/s×6.9s=1035m，

13.9s內(nèi)潛艇向下運(yùn)動(dòng)的路程：

s2=s﹣s1=10500m﹣10350m=150m，

潛艇向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度：

v′= = ≈10.8m/s．

【解析】（1）聲音的反射產(chǎn)生回聲，14.0s后接收到反射回來的回聲可求單程時(shí)間；（2）根據(jù)速度公式來計(jì)算馬里亞那海溝距海平面的深度即可；（3）求出回聲從海底返回到潛艇所用時(shí)間以及路程，再利用速度公式來計(jì)算潛艇向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度．