Question

請(qǐng)回答下列有關(guān)聲音的問(wèn)題
（1）以下是兩位同學(xué)的一段對(duì)話．請(qǐng)你對(duì)兩位同學(xué)的對(duì)話的正確性作出判斷．并給出證明．
甲同學(xué)：如果飛機(jī)在無(wú)風(fēng)情況下作水平飛行，當(dāng)你聽(tīng)到從頭頂傳來(lái)飛機(jī)的轟鳴聲時(shí)．發(fā)現(xiàn)飛機(jī)已掠過(guò)頭頂，在你前上方，說(shuō)明飛機(jī)是超音速飛行．
乙同學(xué)：如果飛機(jī)在無(wú)風(fēng)情況下作水平飛行．無(wú)論飛機(jī)是否超音速飛行，當(dāng)你聽(tīng)到從頭頂傳來(lái)飛機(jī)的轟鳴聲時(shí)，飛機(jī)一定已掠過(guò)你的頭頂．在你前上方了，所以．我們無(wú)法據(jù)此來(lái)判斷飛機(jī)是否超音速飛行．
（2）下列三張圖片分別反映了飛機(jī)以三種不同速度在空中（不考慮空氣的流動(dòng)）水平飛行時(shí)，產(chǎn)生的聲波的情況．圖中一系列圓表示聲波的傳播情況，A點(diǎn)表示飛機(jī)的位置．請(qǐng)你利用給出的圖．用刻度尺、直角尺等工具估測(cè)下圖a、b、c中飛機(jī)飛行的速度．已知聲音在空氣中的速度為340米/秒．（要求寫出完整的解答過(guò)程）

Answer 1

分析：（1）聲音產(chǎn)生到人耳聽(tīng)到，需要一定的時(shí)間；
（2）abc三個(gè)圖可分別理解為：a、飛機(jī)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)，聲波已傳播到前面了，即飛機(jī)運(yùn)動(dòng)慢于聲音；飛機(jī)運(yùn)動(dòng)與聲音同步；飛機(jī)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)，聲波還在后面，即飛機(jī)運(yùn)動(dòng)快于聲音．

解答：答：（1）如果飛機(jī)在無(wú)風(fēng)情況下作水平飛行，當(dāng)聽(tīng)到從頭頂傳來(lái)飛機(jī)的轟鳴聲時(shí)，飛機(jī)一定已掠過(guò)頭頂，因此飛機(jī)的聲音傳播到人的耳朵需要一定的時(shí)間，而這段時(shí)間飛機(jī)在不停的飛行，因此無(wú)法確定是否是超音速飛行．
（2）當(dāng)飛機(jī)運(yùn)動(dòng)到某圓圓心時(shí)，在周圍激發(fā)起聲波，聲波從圓心運(yùn)動(dòng)r和飛機(jī)從圓心運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)所用的時(shí)間相同．設(shè)A點(diǎn)離某圓圓心距離為x，該圓半徑為r，則v=340×

x

r

，x和r都可在圖中量出．因此，從圖上可以看出，a圖飛機(jī)速度小于聲速，b圖等于聲速，c圖大于聲速．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了多普勒效應(yīng)的應(yīng)用，知道當(dāng)飛機(jī)運(yùn)動(dòng)到某圓圓心時(shí)，在周圍激發(fā)起聲波，聲波從圓心運(yùn)動(dòng)r和飛機(jī)從圓心運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)所用的時(shí)間相同，是正確解題的關(guān)鍵．