Question

一列火车以20m/s的速度在平直的铁轨上匀速行驶，鸣笛后2s内收到前方障碍物反射回来的声音，此时司机立即刹车。

（1）请用线段表示出丛鸣笛开始到听到回声刹车的简要分析图。

（2）刹车处司机距障碍物多远？ （声速为:340m/s）

Answer

（1）

（2）刹车处司机距障碍物的距离为320m．

【解析】

试题分析：司机鸣笛后，声音传到山崖返回汽车时，汽车以v1=20m/s的速度已经前行了2s，在这段时间内，声音和汽车行驶的路程之和是司机鸣笛时汽车与山崖距离的2倍，根据速度公式求司机鸣笛时汽车与山崖距离，再减去汽车行驶的距离就是刹车处司机距障碍物的距离．

在t=2s的时间内，汽车行驶的距离：

s1=v1t=20m/s×2s=40m，

声音传播的距离：

s2= v2t2= 340m/s×2s=680m，

设司机鸣笛时汽车到山崖的距离为s，

则：2s=s1+s2，

∴，

刹车处司机距障碍物的距离：

s3=s-s1=360m-40m=320m．

答：刹车处司机距障碍物的距离为320m．

考点：回声测距离的应用；速度公式及其应用．