17. 提升题 如图14所示，在笔直公路上行驶的汽车正前方有一座山崖，汽车以20 m/s的速度向前行驶时，在A处鸣笛，2 s后汽车司机在B处听到鸣笛的回声。已知声音在空气中的传播速度为340 m/s。求：
(1)2 s内汽车行驶的距离；
(2)2 s内声音传播的距离；
(3)汽车鸣笛时，离山崖的距离；
(4)司机听到回声时，离山崖的距离。

解:(1)由$v=\frac{s}{t}$可得，2 s内汽车行驶的距离 $s_\mathrm{车}=v_\mathrm{车}t=20\ \mathrm{m/s}× 2\ \mathrm{s}=40\ \mathrm{m}$；
(2)2 s内声音传播的距离 $s_\mathrm{声}=v_\mathrm{声}t=340\ \mathrm{m/s}× 2\ \mathrm{s}=680\ \mathrm{m}$；
(3)汽车鸣笛时，离山崖的距离
$s_1=\frac{s_\mathrm{车}+s_\mathrm{声}}{2}=\frac{40\ \mathrm{m}+680\ \mathrm{m}}{2}=360\ \mathrm{m}$；
(4)司机听到回声时，离山崖的距离
$s_2=s_1-s_\mathrm{车}=360\ \mathrm{m}-40\ \mathrm{m}=320\ \mathrm{m}$。

【分析】
本题是回声测距类的运动学问题，解题思路如下：
1. 第(1)(2)问，直接利用速度公式$v=\frac{s}{t}$的变形公式$s=vt$，分别计算2s内汽车行驶的距离和声音传播的距离；
2. 第(3)问：汽车鸣笛时，声音从A处传播到山崖再反射回B处，汽车从A处行驶到B处，因此声音传播的距离与汽车行驶的距离之和，等于鸣笛时汽车到山崖距离的2倍，据此算出鸣笛时汽车到山崖的距离；
3. 第(4)问：司机听到回声时，汽车已向山崖靠近，此时汽车到山崖的距离等于鸣笛时的距离减去汽车2s内行驶的距离。
【解析】
解：
(1) 根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，2s内汽车行驶的距离：
$s_{\mathrm{车}} = v_{\mathrm{车}}t = 20\ \mathrm{m/s} × 2\ \mathrm{s} = 40\ \mathrm{m}$；
(2) 2s内声音传播的距离：
$s_{\mathrm{声}} = v_{\mathrm{声}}t = 340\ \mathrm{m/s} × 2\ \mathrm{s} = 680\ \mathrm{m}$；
(3) 汽车鸣笛时，声音传播距离与汽车行驶距离之和等于鸣笛时汽车到山崖距离的2倍，因此：
$s_1 = \frac{s_{\mathrm{车}} + s_{\mathrm{声}}}{2} = \frac{40\ \mathrm{m} + 680\ \mathrm{m}}{2} = 360\ \mathrm{m}$；
(4) 司机听到回声时，汽车到山崖的距离：
$s_2 = s_1 - s_{\mathrm{车}} = 360\ \mathrm{m} - 40\ \mathrm{m} = 320\ \mathrm{m}$。
【答案】
(1) 40 m；(2) 680 m；(3) 360 m；(4) 320 m
【知识点】
速度公式应用，回声测距，路程计算
【点评】
本题是回声测距的典型应用题，核心在于理解声音与汽车的运动路程关系，步骤清晰，考查学生对运动学基本公式的掌握和应用能力，属于中等难度的提升题。
【难度系数】
0.5