空难事故发生的次数并不多，但由于飞机这一特殊的交通工具往往最受人们关注，而且一次事故所带来的影响也很大．空难发生后，“黑匣子”的寻找工作是人们关注的焦点．“7.13”空难-物理-00教育-零零教育信息网

空难事故发生的次数并不多，但由于飞机这一特殊的交通工具往往最受人们关注，而且一次事故所带来的影响也很大．空难发生后，“黑匣子”的寻找工作是人们关注的焦点．“7.13”空难-物理

首页 > 考试 > 物理 > 初中物理 > 回声及回声测距离的应用/2019-12-17 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

题文

空难事故发生的次数并不多，但由于飞机这一特殊的交通工具往往最受人们关注，而且一次事故所带来的影响也很大．空难发生后，“黑匣子”的寻找工作是人们关注的焦点．“7.13”空难后，专家们用声呐技术在失事海域进行探测，下面是几个关于“黑匣子”的物理问题，请根据所学知识解决．
（1）在寻找“黑匣子”的过程中，测量船在其上方海面向海底发射1500m/s的超声波，并测得超声波从发射到反射回海面经历时间为0.2s，则“黑匣子”所在海域的深度约为多少m？
（2）当潜水员找到“黑匣子”时，发现它已经陷入海底的淤泥中仅有一个面（12cm×20cm）露出海水中，则此时该面受到海水的压强约为多少？（设海水的密度为1.0×10³kg/m³）
（3）若“黑匣子”是长约30cm，宽约20cm，高约12cm的长方体，重力约100N．清除表面一些淤泥后，潜水员将其托在手中，此时他对“黑匣子”向上的托力应为多大？

题型：问答题难度：中档

答案

已知：超声波的速度v=1500m/s，超声波从发射到反射回海面经历时间为t=0.2s，海水的密度为ρ=1.0×10³kg/m³，黑匣子重力G=100N，长a=30cm=0.3m，宽b=20cm=0.2m，高c=12cm=0.12m
求：（1）“黑匣子”所在海域的深度h=？；（2）该面受到海水的压强p=？；（3）他对“黑匣子”向上的托力F=？
（1）∵v=

∴超声波所走的路程s=vt=1500m×0.2s=300m，
“黑匣子”所在海域的深度：
h=

×300m=150m；
（2）该面受到海水的压强：
P=ρgh=10³kg/m³×9.8N/kg×150m=1.47×10⁶Pa；
（3）黑匣子的体积：V=abc=0.3m×0.2m×0.12m=0.0072m³，
黑匣子受的浮力：F_浮=ρgV_排=10³kg/m³×9.8N/kg×0.0072m³=70.56N，
他对“黑匣子”向上的托力：F=G-F_浮=100N-70.56N=29.44N．
答：（1）“黑匣子”所在海域的深度约为150m；
（2）该面受到海水的压强约为1.47×10⁶Pa；
（3）他对“黑匣子”向上的托力应为29.44N．

据专家权威分析，试题“空难事故发生的次数并不多，但由于飞机这一特殊的交通工具往往最..”主要考查你对回声及回声测距离的应用，液体压强的计算，浮力及阿基米德原理等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

回声及回声测距离的应用液体压强的计算浮力及阿基米德原理

考点名称：回声及回声测距离的应用

定义：
声音在传播过程中遇到障碍物要发生反射，人们把声音遇到障碍物反射回来的声音叫回声

区别回声与原声：

回声的概念	回声是由于声音被高墙、山崖反射而产生的，对着远处的高墙、山崖呼喊能够听到回声
区分回声与原声的条件	若回声到达人耳比原声晚0．1s以上，人耳就能把回声和原声区分开来。在空气中，讲话人与反射物间距离必须在17m以上，否则，回声与原声混在一起，使原声加强

人耳辨别出回声的条件：
人耳辨别出回声的条件：也就是人耳区分两次声音的条件是：反射回来的声音到达人耳比原声晚0.1秒以上，否则原声和回声混合在一起使原声加强，这就是在屋里说话为什么比在旷野里说话听起来响的原因。

回声测距离的例题剖析：
例：汽车沿平直公路匀速使向一座高山，汽车的速度为10m/s,声速为340m/s，行进途中按一次喇叭，2s后司机听到回声，求司机按喇叭处距山脚距离是多少
剖析：发出声听到回声这段时间走的路程为s₁=v₁t，而汽车在这段时间走的路程为s₂=v₂t，
鸣笛处到山脚距离s=（s₁+s₂）=（v₁t+v₂t）=(10m/s+340m/s)×2s=350m，
所以答案为：350m。
回声定位：
蝙蝠在飞行时会发出超声波，这些超声波碰到墙壁或昆虫时会反射回来，根据回声传来的方位和时间，蝙蝠可以确定目标的位置和距离。蝙蝠采用的这种方法叫做回声定位(如图所示)。

回声的应用：
利用回声可以测量距离，如：海底的深度、河宽以及回声定位

考点名称：液体压强的计算

液体压强的计算公式：
P=ρgh（ρ是液体密度，单位是千克/米³；g=9.8牛/千克；h是深度，指液体自由液面到液体内部某点的竖直距离，单位是米。）
对液体压强公式的理解
1．由公式可知，液体内部的压强只跟液体的密度和深度有关，而跟液体的质量、重力、体积以及容器的形状、底面积等无关。

2．公式只适用于计算静止的液体产生的压强，而对固体、气体或流动的液体均不适用。

3．在液体压强公式中h表示深度，而不是高度。判断出h的大小是计算液体压强的关键，如图所示，甲图中A点的深度为30cm，乙图中B点的深度为 40cm．丙图中C点的深度为50cm。