Question

10．飛機中難發(fā)生后，“黑匣子”的打撈工作是人們關注的焦點，為了盡快將它打撈出水，專家們在失事海域進行探測，測量船在海面向海底發(fā)射波速為1450m/s的超聲波，并測得超聲波從發(fā)射到反射回海面經(jīng)歷的時間為0.2s，則
（1）“黑匣子”所在的海域的深度約為多少？
（2）用這種方法能不能測量地球和月球之間的距離？為什么？
（3）請你設計一個測量地球和月亮之間的距離的方案．

Answer 1

分析 （1）聲音反射產(chǎn)生回聲，超聲波發(fā)出后0.2s收到信號說明單程時間是0.1s，再根據(jù)速度公式s=vt來計算“黑匣子”所在海域的深度海底深度即可．
（2）這種測量法不能測量地球到月球之間的距離，因為聲音的傳播需要介質(zhì)，聲音不能在真空中傳播．
（3）根據(jù)光可以在真空中傳播的特點設計測量地球和月亮之間的距離的方案．

解答 解：（1）超聲波從海面到海底用的時間：t=$\frac{1}{2}$×0.2s=0.1s；
又知聲音在水中傳播速度1450m/s；
由v=$\frac{s}{t}$得，該處海水的深度：
s=vt=1450m/s×0.1s=145m．
（2）因為地球到月球之間是真空，聲音的傳播需要介質(zhì)，聲音不能在真空中傳播，所以這種測量法不能測量地球到月球之間的距離．
（3）因為光可以在真空中傳播，所以可以從地球向月球發(fā)射一束激光信號，測量出激光信號經(jīng)月球反射后返回地球所用的時間，進而可求得激光信號單程所用的時間，光的傳播速度已知，再利用速度公式求出月球與地球之間的距離．
答：（1）“黑匣子”所在的海域的深度約為145m．
（2）這種方法不能用來測量地球和月球之間的距離不能，因為聲波在真空中不能傳播．
（3）從地球向月球發(fā)射一束激光信號，測量出激光信號經(jīng)月球反射后返回地球所用的時間，進而可求得激光信號單程所用的時間，光的傳播速度已知，再利用速度公式求出月球與地球之間的距離．

點評 本題考查了超聲波和次聲波的概念及應用，屬于基本內(nèi)容，比較簡單．在計算海底深度時，要注意區(qū)分聲音傳播的路程與海底深度的關系．