四、计算题
25. 某汽车采用了“北斗”卫星导航系统,汽车定位装置需要通过微波将信息发送给天上的数颗卫星。汽车以18 km/h的速度行驶1 000 m需要多少秒?如图所示,汽车尾部的倒车雷达靠超声波来探测障碍物,某次倒车雷达发出超声波0.02 s后收到回波,障碍物距离汽车车尾的距离是多少米?

25. 某汽车采用了“北斗”卫星导航系统,汽车定位装置需要通过微波将信息发送给天上的数颗卫星。汽车以18 km/h的速度行驶1 000 m需要多少秒?如图所示,汽车尾部的倒车雷达靠超声波来探测障碍物,某次倒车雷达发出超声波0.02 s后收到回波,障碍物距离汽车车尾的距离是多少米?
答案
解:
(1) 由$1\ \mathrm{m/s}=3.6\ \mathrm{km/h}$得$18\ \mathrm{km/h}=5\ \mathrm{m/s}$
由$v=\frac{s}{t}$得,$t=\frac{s}{v}=\frac{1000\ \mathrm{m}}{5\ \mathrm{m/s}}=200\ \mathrm{s}$
(2) 超声波传播的路程
$ s=v_{\mathrm{声}}t=340\ \mathrm{m/s}×0.02\ \mathrm{s}=6.8\ \mathrm{m}$
车尾到障碍物之间的距离
$ d=\frac{s}{2}=\frac{6.8\ \mathrm{m}}{2}=3.4\ \mathrm{m}$
(1) 由$1\ \mathrm{m/s}=3.6\ \mathrm{km/h}$得$18\ \mathrm{km/h}=5\ \mathrm{m/s}$
由$v=\frac{s}{t}$得,$t=\frac{s}{v}=\frac{1000\ \mathrm{m}}{5\ \mathrm{m/s}}=200\ \mathrm{s}$
(2) 超声波传播的路程
$ s=v_{\mathrm{声}}t=340\ \mathrm{m/s}×0.02\ \mathrm{s}=6.8\ \mathrm{m}$
车尾到障碍物之间的距离
$ d=\frac{s}{2}=\frac{6.8\ \mathrm{m}}{2}=3.4\ \mathrm{m}$
解析
【解析】
(1) 先进行速度单位换算:由$1\ \mathrm{m/s}=3.6\ \mathrm{km/h}$可得,$18\ \mathrm{km/h}=5\ \mathrm{m/s}$;
根据速度公式$v=\frac{s}{t}$,变形可得$t=\frac{s}{v}$,将$s=1000\ \mathrm{m}$,$v=5\ \mathrm{m/s}$代入,计算得出汽车行驶1000m所需时间$t=\frac{1000\ \mathrm{m}}{5\ \mathrm{m/s}}=200\ \mathrm{s}$。
(2) 已知超声波的速度$v_{\mathrm{声}}=340\ \mathrm{m/s}$,传播总时间$t=0.02\ \mathrm{s}$,根据$s=vt$可得超声波传播的总路程$s=340\ \mathrm{m/s}×0.02\ \mathrm{s}=6.8\ \mathrm{m}$;
由于超声波发出后经障碍物反射回汽车,所以障碍物到汽车车尾的距离是总路程的一半,即$d=\frac{s}{2}=\frac{6.8\ \mathrm{m}}{2}=3.4\ \mathrm{m}$。
【答案】
汽车行驶1000m需要200s;障碍物距离汽车车尾的距离是3.4m。
【知识点】
速度单位换算、速度公式应用、回声测距
【点评】
本题结合汽车导航和倒车雷达的生活场景,考查速度公式的基础应用,解题时需注意单位换算以及回声测距中路程的特殊性,难度较低,注重对基础知识的考查。
【难度系数】
0.8
(1) 先进行速度单位换算:由$1\ \mathrm{m/s}=3.6\ \mathrm{km/h}$可得,$18\ \mathrm{km/h}=5\ \mathrm{m/s}$;
根据速度公式$v=\frac{s}{t}$,变形可得$t=\frac{s}{v}$,将$s=1000\ \mathrm{m}$,$v=5\ \mathrm{m/s}$代入,计算得出汽车行驶1000m所需时间$t=\frac{1000\ \mathrm{m}}{5\ \mathrm{m/s}}=200\ \mathrm{s}$。
(2) 已知超声波的速度$v_{\mathrm{声}}=340\ \mathrm{m/s}$,传播总时间$t=0.02\ \mathrm{s}$,根据$s=vt$可得超声波传播的总路程$s=340\ \mathrm{m/s}×0.02\ \mathrm{s}=6.8\ \mathrm{m}$;
由于超声波发出后经障碍物反射回汽车,所以障碍物到汽车车尾的距离是总路程的一半,即$d=\frac{s}{2}=\frac{6.8\ \mathrm{m}}{2}=3.4\ \mathrm{m}$。
【答案】
汽车行驶1000m需要200s;障碍物距离汽车车尾的距离是3.4m。
【知识点】
速度单位换算、速度公式应用、回声测距
【点评】
本题结合汽车导航和倒车雷达的生活场景,考查速度公式的基础应用,解题时需注意单位换算以及回声测距中路程的特殊性,难度较低,注重对基础知识的考查。
【难度系数】
0.8
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