题目
根据所学知识完成小题:
(1)
一辆汽车在一条平直公路上行驶,如以30km/h的速度行驶全程的 ,接着以10km/h的速度行驶完剩余的 ,求汽车在全程内的平均速度大小.
(2)
天空有近似等高的浓云层.为了测量云层的高度,在水平地面上与观测者的距离d=3.0km处进行一次爆炸,观测者听到由空气直接传来的爆炸声和由云层反射来的爆炸声时间上相差△t=6.0s,试估算云层下表面的高度h.已知空气中的声速v= km/s.
答案: 解:设总路程为S,v1=30km/h,v2=10km/h; 则前 14 路程所用时间为:t1= S4v1 = S4v1 ;后 34 路程所用时间为:t2= 34Sv2 = 3S4v2 ;所以整个过程平均速度为: v¯ = St1+t2 = 4v1v2v2+3v1 = 4×30×1010+3×30 =12km/h;答:车在全程内的平均速度大小为12km/h;
如图,A表示爆炸处,O表示反射点,S表示观测者所在处,h表示云层下表面的高度.用t1表示爆炸声从A直接传到s处所经时间,则有d=vt1 …① 用t2表示爆炸声经云层反射到达s处所经历时间,因为入射角等于反射角,故有2 (d2)2+h2 =vt2 …②已知t2﹣t1=△t …③联立①②③式,可得h= 12(v△t)2+2dv△t 代入数值得h= 12 × (13×103×6)2+2×3×103×6 =2.0×103m故云层下表面的高度为2.0×103m.答:云层下表面的高度为2.0×103m.