6. 声音在不同介质中传播的速度不同，该表是声音在一些介质中的传播速度。在一金属管一端敲击一下，另一端先后听到两次声音，两声相隔2.43 s，空气传声用了2.6 s，此时气温为$15\ °\mathrm{C}$。

（1）求金属管的长度。
（2）声音在金属管中的传播速度是多大？该金属管可能是什么材料制成的？

解：（1）由表中数据可知，$15℃$时，声音在空气中的传播速度为$340m/s，$声音在空气中的传播距离$s_{空气}=v_{空气}t_{空气}=340m/s×2.6s = 884m，$金属管的长度$s_{金}=s_{空气}=884m；$ （2）声音在金属管中的传播时间$t_{金}=t_{空气}-\Delta t = 2.6s - 2.43s = 0.17s，$声音在金属管中的传播速度$v_{金}=\frac{s_{金}}{t_{金}}=\frac{884m}{0.17s}=5200m/s，$由表中数据可知，该金属可能是铁。

7. 我国奋斗者号载人潜水器(如图)在马里亚纳海沟成功坐底。其下潜的速度为 20 m/s，从接触水面开始计时，50 s时悬停，向海底发射一束超声波，12 s后收到信息。(超声波在海水中的速度是1 500 m/s)
（1）求潜水器下潜 50 s 的深度。
（2）求潜水器悬停处距海底的距离。
（3）奋斗者号还需多长时间潜到海底？

第7题

解：（1）由$v = \frac{s}{t}$可知，潜水器下潜$50s$的深度$s_1 = v_1t_1 = 20m/s×50s = 1000m；$ （2）由$v = \frac{s}{t}$可知，超声波在海水中传播的路程$s_2 = v_2t_2 = 1500m/s×12s = 18000m；$潜水器悬停处距海底的距离$s_3=\frac{1}{2}s_2=\frac{1}{2}×18000m = 9000m；$ （3）由$v = \frac{s}{t}$可知，奋斗者号潜到海底所需时间$t_3=\frac{s_3}{v_1}=\frac{9000m}{20m/s}=450s。$

8. 为了监测超速行驶的违法行为，公路上常常设置有超声波测速仪，测速仪能发射和接收声波，在平直公路上O点固定一测速仪，当行驶的小汽车运动到A点时(车尾位置如图甲)，测速仪向小汽车发出超声波，超声波“追上”小汽车时，小汽车刚好运动到B点(如图乙)，此时车尾将超声波反射回去，测速仪从发出超声波至接收到反射回来的超声波时所用的时间为0.5 s，A、B两点间距离为6 m。已知此路段限速为90 km/h，超声波的速度为340 m/s。
（1）求0.5 s内超声波来回传播的总路程。
（2）求A点与测速仪之间的距离$ s_{OA} $。
（3）通过计算说明小汽车在此路段是否超速。

解：（1）根据速度公式$v = \frac{s}{t}$得，$0.5s$内超声波来回传播的总路程$s_{声}=v_{声}t = 340m/s×0.5s = 170m；$ （2）测速仪与汽车的距离$OB$等于超声波通过路程的一半，由题意可知，$B$点到$O$点的距离$s_{OB}=\frac{1}{2}s_{声}=\frac{1}{2}×170m = 85m，$所以$A$点与测速仪之间的距离$s_{OA}=s_{OB}-s_{AB}=85m - 6m = 79m；$ （3）小汽车从$A$点运动到$B$点所经历的时间$t_{车}=\frac{1}{2}t_{声}=\frac{1}{2}×0.5s = 0.25s。$小汽车的速度$v_{车}=\frac{s_{AB}}{t_{车}}=\frac{6m}{0.25s}=24m/s = 86.4km/h，$小汽车速度小于$90km/h，$故小汽车在此路段没有超速。