回声及回声测距离的应用

空难事故发生的次数并不多，但由于飞机这一特殊的交通工具往往最受人们关注，而且一次事故所带来的影响也很大．空难发生后，“黑匣子”的寻找工作是人们关注的焦点．“7....

2022-12-25 06:03发布

站内问答 / 物理
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这道初中物理的题目是：
空难事故发生的次数并不多，但由于飞机这一特殊的交通工具往往最受人们关注，而且一次事故所带来的影响也很大．空难发生后，“黑匣子”的寻找工作是人们关注的焦点．“7.13”空难后，专家们用声呐技术在失事海域进行探测，下面是几个关于“黑匣子”的物理问题，请根据所学知识解决．
（1）在寻找“黑匣子”的过程中，测量船在其上方海面向海底发射1500m/s的超声波，并测得超声波从发射到反射回海面经历时间为0.2s，则“黑匣子”所在海域的深度约为多少m？
（2）当潜水员找到“黑匣子”时，发现它已经陷入海底的淤泥中仅有一个面（12cm×20cm）露出海水中，则此时该面受到海水的压强约为多少？（设海水的密度为1.0×103kg/m3）
（3）若“黑匣子”是长约30cm，宽约20cm，高约12cm的长方体，重力约100N．清除表面一些淤泥后，潜水员将其托在手中，此时他对“黑匣子”向上的托力应为多大？
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1条回答
月下独酌
1楼-- · 2022-12-25 06:29
这道初中物理题的正确答案为：
已知：超声波的速度v=1500m/s，超声波从发射到反射回海面经历时间为t=0.2s，海水的密度为ρ=1.0×103kg/m3，黑匣子重力G=100N，长a=30cm=0.3m，宽b=20cm=0.2m，高c=12cm=0.12m
求：（1）“黑匣子”所在海域的深度h=？；（2）该面受到海水的压强p=？；（3）他对“黑匣子”向上的托力F=？
（1）∵v=
s
t

∴超声波所走的路程s=vt=1500m×0.2s=300m，
“黑匣子”所在海域的深度：
h=
s
2
=
1
2
×300m=150m；
（2）该面受到海水的压强：
P=ρgh=103kg/m3×9.8N/kg×150m=1.47×106Pa；
（3）黑匣子的体积：V=abc=0.3m×0.2m×0.12m=0.0072m3，
黑匣子受的浮力：F浮=ρgV排=103kg/m3×9.8N/kg×0.0072m3=70.56N，
他对“黑匣子”向上的托力：F=G-F浮=100N-70.56N=29.44N．
答：（1）“黑匣子”所在海域的深度约为150m；
（2）该面受到海水的压强约为1.47×106Pa；
（3）他对“黑匣子”向上的托力应为29.44N．
解题思路 st

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