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超声波及其应用
人能够听到声音的频率范围从20Hz到20000Hz.低于20Hz的声音叫次声波,高于20000Hz人声音叫超声波.超声波具有许多奇异特性:
①空化效应,超声波能在水中产生气泡,气泡爆破释放出高能量,产生强冲击力的微小水柱,它不断冲击物件的表面,使物体表面及缝隙中的污垢迅速剥落,从而达到净化物件表面的目的.
②传播特性,它的波长短,在均匀介质中能够定向直线传播,根据这一特性可以进行超声探伤、测厚、测距、医学诊断等.
(1)超声波的频率范围是 ;在15℃时超声波在空气中传播的速度是 。
(2)超声波能够清洗物件是因为声波能够传递 ;
(3)若声音在海水中的传播速度为1500m/s,利用回声定位原理从海面竖直向海底发射超声波,到接收回声所用时间为6s,那么该处海洋的深度为多少m?
在学习吉他演奏的过程中,小华发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的,他对此进行了研究。经过和同学们讨论,他提出了以下猜想:
猜想一:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的横截面积有关;
猜想二:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的长短有关;
猜想三:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的材料有关。
为了验证上述猜想是否正确,他找到了下表所列9种规格的琴弦,因为音调高低取决于声源振动的频率,于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验。
(1)小惠想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦横截面积的关系,应选 (填“编号”)的琴弦。
(2)小华选用了H、I两根琴弦,是为了研究音调的高低与 的关系;而同组的小惠选用A、D、F三根琴弦来进行实验,你认为能研究音调与该因素的关系吗? (填“能”或“不能”)。
(3)如果想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦的材料的关系,还要添加一根铜琴弦J,请写出它的长度为 cm和横截面积 mm2。
小明想探究足球滚动的快慢和什么因素有关?小明想到自行车轮胎充气不足时很难骑快,于是猜想:
(1)足球充的气越足,滚动就越 。(填“快”或“慢”)
(2)于是小明设计了如图所示的实验:他测出足球在A处从静止释放,滚动10m到B处所用的时间为10s;将足球用球针放掉一些气后,在B处从静止释放,测出足球滚动10m到C处所用的时间为14s。小明在实验时需要用到的测量工具有秒表和 。
(3)足球在AB段的平均速度为 m/s。
(4)小明实验中存在不足之处,请你指出一点: 。
2015年1月1日,京渝首趟高铁列车G310次驶离重庆火车北站北站房,最快时速可达到200km/h以上,京渝两地的铁路旅行时间缩短,这标志着作为长江上游的经济中心、西部重要交通枢纽的重庆,对外交通连接更加便捷。
(1)G310从重庆北站到汉口站的平均速度?
(2)若G310列车全长400m,当以速度180km/h通过某隧道时,从车头开始进入隧道到车尾完全通过隧道所需时间为2min,求隧道长?
物理学史上著名的实验之一是1827年在日内瓦湖进行的第一次测定声音在水中的传播速度.如图所示,实验时两只船相距14 000 m,在一只船上,实验员往水里放一个可以发声的钟,当他敲钟的时候,船上的火药同时发光;在另一只船上,实验员往水里放一个收音器,该实验员看到火药发光后10 s接收到水下的响声.求当时声音在水中的传播速度.(光的传播时间忽略不计)
小明在“测小车的平均速度”的实验中,设计了如图所示的实验装置:小车从带刻度的斜面顶端由静止下滑,图中的圆圈是小车到达A、B、C三处时电子表的显示(数字分别表示“小时:分:秒”)
(1)该实验测小车平均速度的实验原理是(用公式表示): 。
(2)实验中使用的斜面的坡度 ,(填“较小”或“较大”)其目的是: 让小车下滑的时间 (长、短)一些,这样能减小时间测量的误差.
(3)实验前必须学会熟练使用电子表,如果让小车过了A点才开始计时,则会使所测AC段的平均速度VAC 偏 (填“大”或“小”);可以看出小车在下滑过程中做 (填“匀速”或“变速”)直线运动
(4)若S2的路程正好是全部路程的一半,则小车通过上半段路程的平均速度.VAB= m/s.
(5)小车下滑过程中全程的平均速度为:VAC= m/s.