小明和小剛欲測一段鐵路長,但沒有合適的刻度尺,他們查表知道聲音在空氣中傳播速度是340m/s,在鋼鐵中傳播速度為5200m/s,于是兩人各站在欲測鐵路的一端.小明用錘子敲擊一下鐵軌,小剛在另一端聽到兩次聲響的時間間隔為2s,求這段鐵軌有多長?
【答案】
分析:聽到兩次聲音,一次是經鐵管傳播的,一次是經空氣傳播的,聲音在鐵中傳播速度大于空氣傳播速度,經過相同的距離,聲音在空氣中需要時間比聲音在鐵管中傳播大2s.由速度公式的變形公式,求出聲音在空氣與鋼鐵中的傳播時間,兩次聲響相隔2s,然后解方程組求出鐵路的長度.
解答:解:設鐵管的長度是s,
∵v=

,
∴聲音在空氣中的傳播時間是t
1=

=

①,
聲音在鐵軌中的傳播時間是t
2=

=

②,
聲音在空氣中需要時間比聲音在鐵管中傳播大2s.
∴t
1-t
2=2s,③,
把①②代入③,解得:s=727.6m;
答:這段鐵路長度為727.6m.
點評:此題主要考查的是學生對速度計算公式的理解和掌握,知道聲音在鐵軌中和空氣中傳播的距離相等是解決此題的關鍵.