Question

【題目】“十一”假期，小明一家駕車(chē)去梁子湖旅游．一路上，所學(xué)的運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)幫助他解決了不少實(shí)際問(wèn)題．
（1）經(jīng)過(guò)某交通標(biāo)志牌時(shí)，小明注意到了牌上的標(biāo)志如圖1所示，小明想了想，馬上就明白了這兩個(gè)數(shù)據(jù)的含義：從交通標(biāo)志牌到梁子湖距離為18km；“60”意義為：通過(guò)這段公路時(shí)，汽車(chē)的行駛速度 ． 若小明爸爸駕車(chē)通過(guò)這段路程用時(shí)20min，則汽車(chē)通過(guò)這一段的平均速度為多少km/h？
（2）在遵守交通規(guī)則的前提下，試計(jì)算從標(biāo)志牌到梁子湖最快要用幾分鐘？
（3）在行駛途中，遇到交通部門(mén)用測(cè)速儀來(lái)檢測(cè)車(chē)速（測(cè)速原理是測(cè)速儀前后兩次發(fā)出并接收到被測(cè)車(chē)反射回的超聲波信號(hào)，再根據(jù)兩次信號(hào)的時(shí)間差，測(cè)出車(chē)速，如圖甲）．這次測(cè)速中，測(cè)速儀發(fā)出與接收超聲波的情況如圖乙所示，x表示超聲波與測(cè)速儀之間的距離．假設(shè)超聲波的速度為340m/s，且保持不變，從乙圖中，可以看出汽車(chē)在測(cè)速儀（填“遠(yuǎn)離”或“靠近”），計(jì)算則此時(shí)汽車(chē)速度是多少m/s？

Answer 1

【答案】
（1）不能超過(guò)60km/h
（2）解：從標(biāo)志牌到梁子湖行駛的最短時(shí)間：

t′= = =0.3h=18min

（3）靠近
【解析】解：（1）交通標(biāo)志牌“60”是限速的標(biāo)志，指的是速度不能超過(guò)60km/h； 小明爸爸駕車(chē)通過(guò)這段路程用時(shí)t=20min= h，則通過(guò)這一段的平均速度：
v= = =54km/h；（3）由圖知：超聲波第一次從測(cè)試儀發(fā)出到與汽車(chē)相遇的地點(diǎn)A，經(jīng)過(guò)的時(shí)間為t1= =0.16s，
則超聲波通過(guò)的距離：
s波1=v波t1=340m/s×0.16s=54.4m，
超聲波第二次從測(cè)試儀發(fā)出到與汽車(chē)相遇的地點(diǎn)B，經(jīng)過(guò)的時(shí)間為t2= =0.12s，
則超聲波通過(guò)的距離：
s波2=v波t2=340m/s×0.12s=40.8m，
因s波1＞s波2 ，
所以，汽車(chē)在靠近測(cè)速儀；
AB之間的距離：
sAB=s波1﹣s波2=54.4m﹣40.8m=13.6m，
測(cè)試儀發(fā)出的超聲波兩次間隔時(shí)間為1s，且測(cè)試儀第一次發(fā)出超聲波記為0時(shí)刻，
則超聲波第一次從測(cè)試儀發(fā)出到與汽車(chē)相遇的地點(diǎn)A，經(jīng)過(guò)的時(shí)間為0.16s，
超聲波第二次發(fā)出的時(shí)間為1s末，超聲波第二次與車(chē)相遇在B點(diǎn)的時(shí)刻應(yīng)該是1s+0.12s=1.12s，
汽車(chē)從A點(diǎn)到B點(diǎn)行駛的時(shí)間：
tAB=1.12s﹣0.16s=0.96s，
所以汽車(chē)行駛的速度：
v車(chē)= = ≈14.17m/s．
答：（1）不能超過(guò)60km/h；汽車(chē)通過(guò)這一段的平均速度為54km/h；（2）在遵守交通規(guī)則的前提下，從標(biāo)志牌到梁子湖最快要用18min；（3）靠近；此時(shí)汽車(chē)速度是14.17m/s．