Question

15．2017年4月26日，我國(guó)自行建造的航空母艦順利下水，航母編隊(duì)有多種艦船及艦載機(jī)組成，執(zhí)行多種作戰(zhàn)任務(wù)．
（1）飛行員發(fā)現(xiàn)航母漸漸遠(yuǎn)去，這是以飛機(jī)（或飛行員自己）為參照物得到的結(jié)論．
（2）飛行員在空中執(zhí)行任務(wù)期間是通過(guò)無(wú)線電波（光波的一種）進(jìn)行相互聯(lián)系的，這種波在空氣中傳播的速度與光速相等，這種無(wú)線電波的速度大小是3×10⁸m/s．
（3）在飛機(jī)旁的工作人員佩戴有耳罩的頭盔，這是在人耳處減弱噪聲．
（4）編隊(duì)中的導(dǎo)彈護(hù)衛(wèi)艦利用超聲波--聲納探測(cè)海底深度，當(dāng)向海底發(fā)射超聲波2s后收到從海底反射回來(lái)的超聲波．已知當(dāng)時(shí)聲音在海水中的傳播速度為1531m/s，此艦所在處的海底深度為多少？
（5）當(dāng)質(zhì)量為18000kg的飛機(jī)停在航母甲板上時(shí)，輪子與甲板接觸的總面積約為1.5m²，試求此時(shí)飛機(jī)對(duì)甲板的壓強(qiáng)是多少Pa？

Answer 1

分析 （1）我們平時(shí)說(shuō)的運(yùn)動(dòng)或靜止都是相對(duì)于參照物而言的．若相對(duì)于參照物，位置沒(méi)有改變，則靜止；若相對(duì)于參照物位置發(fā)生了改變，則運(yùn)動(dòng)．在描述物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，關(guān)鍵是看物體相對(duì)于參照物怎樣運(yùn)動(dòng)．
（2）光在真空中速度最大，其數(shù)值是3×10⁸m/s．
（3）減弱噪聲的途徑：在聲源處減弱；在傳播過(guò)程中減弱；在人耳處減弱．
（4）先算出聲波從海面?zhèn)鞯胶５椎臅r(shí)間，再利用s=vt求出海水的深度．
（5）飛機(jī)停在航母甲板上時(shí)，對(duì)甲板的壓力等于飛機(jī)重，利用G=mg求出，知道受力面積，利用壓強(qiáng)公式求此時(shí)飛機(jī)對(duì)甲板的壓強(qiáng)．

解答 解：
（1）由圖可知，飛機(jī)在航母甲板上運(yùn)動(dòng)，以飛機(jī)（或飛行員自己）為參照物，航母與飛機(jī)（或飛行員自己）之間的位置發(fā)生了變化，航母是運(yùn)動(dòng)的，即飛行員發(fā)現(xiàn)航母漸漸遠(yuǎn)去．
（2）光在真空中的傳播速度是3×10⁸m/s，這種波在空氣中傳播的速度與光速相等，所以，無(wú)線電波的速度是3×10⁸m/s．
（3）在飛機(jī)旁的工作人員佩戴有耳罩的頭盔，這是在人耳處減弱噪聲；
（4）根據(jù)題目可知，2s后收到從海底反射回來(lái)的超聲波，
那么聲波從海面?zhèn)鞯胶５椎臅r(shí)間：t=$\frac{1}{2}$×2s=1s，
由v=$\frac{s}{t}$得海水的深度：s=vt=1531m/s×1s=1531m．
（5）飛機(jī)對(duì)甲板的壓力：F=G=mg=18000kg×10N/kg=1.8×10⁵N，
此時(shí)飛機(jī)對(duì)甲板的壓強(qiáng)：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1.8×1{0}^{5}N}{1.5{m}^{2}}$=1.2×10⁵Pa．
故答案為：
（1）飛機(jī)（或飛行員自己）；
（2）3×10⁸；
（3）人耳處；
（4）此艦所在處的海底深度為1531m；
（5）此時(shí)飛機(jī)對(duì)甲板的壓強(qiáng)為1.2×10⁵Pa．

點(diǎn)評(píng) 此題為聲學(xué)、力學(xué)綜合題，主要考查學(xué)生對(duì)壓強(qiáng)大小計(jì)算、運(yùn)動(dòng)和靜止的相對(duì)性、回聲測(cè)距離的應(yīng)用、防治噪聲的途徑等知識(shí)的理解和掌握，涉及到的知識(shí)點(diǎn)多，綜合性強(qiáng)，關(guān)鍵是知道飛機(jī)停在航母甲板上時(shí)，對(duì)甲板的壓力等于飛機(jī)重．