一道急需回答的物理题

A为正确答案。
声波的多普勒效应
在日常生活中，我们都会有这种经验：当一列鸣着汽笛的火车经过某观察者时，他会发现火车汽笛的声调由高变低. 为什么会发生这种现象呢？这是因为声调的高低是由声波振动频率的不同决定的，如果频率高，声调听起来就高；反之声调听起来就低.这种现象称为多普勒效应，它是用发现者克里斯蒂安·多普勒（Christian Doppler,1803-1853）的名字命名的，多普勒是奥地利物理学家和数学家.他于1842年首先发现了这种效应.为了理解这一现象，就需要考察火车以恒定速度驶近时，汽笛发出的声波在传播时的规律.其结果是声波的波长缩短，好象波被压缩了.因此，在一定时间间隔内传播的波数就增加了，这就是观察者为什么会感受到声调变高的原因；相反当火车驶向远方时，声波的波长变大，好象波被拉伸了. 因此，声音听起来就显得低沉.定量分析得到f1=（u+v0）/（u-vs）f ，其中vs为波源相对于介质的速度，v0为观察者相对于介质的速度，f表示波源的固有频率，u表示波在静止介质中的传播速度. 当观察者朝波源运动时，v0取正号；当观察者背离波源（即顺着波源）运动时，v0取负号. 当波源朝观察者运动时vs前面取负号；前波源背离观察者运动时vs取正号. 从上式易知，当观察者与声源相互 靠近时，f1＞f ；当观察者与声源相互远离时。f1＜f

火车是声源，人是接收器，当接收器不动，声源向接收器运动时，由于相对接收器而言声波的传播方向和声源的运动方向是相同的，所以单位时间内接收器受到的声波多，既频率大，而当声源远离时，声源的方向和声波传向接收器的方向相反，所以频率变小，应选A
这是多普勒效应，高中教材上就有

多普勒效应刚才几位都说过了，他们认为答案是A，但他们都忽略了一点：人不可能不要命地站在列车的正前方，而是站在距铁路有一定距离的地方。一开始，列车距人比较远，其形式的方向接近人的方向，与人接近的速度近似列车的速度，多普勒效应比较明显；随车列车的向前行驶，列车行驶的方向越来越偏离人的方向，而多普勒效应取决于列车速度在人的方向上的分速度，这个分速度是越来越小的，所以多普勒效应越来越不明显。
因此正确的答案是频率变小。题中与之最接近的答案应该是B。

声音是声波传播的结果.
所以声音的频率等于波长除以声音的速度:
f=v/λ
而波的波长,决定于波传播的介质.也就是说在空气中波长不变.

但是,火车相对人是有速度的(先考虑火车朝向人开来),故声波的速度除了本身的速度外,还要加上火车的速度:
v’=v+Δv
这时,还想让等式成立的话频率就必须变大:
f’=f+Δf=(v+Δv)/λ

然后,火车离人而去,车速和波速相反(相当于Δv是负的),按以上推理,Δf也应是负的,所以频率就变小了.

综上,选A

A 由于波源和观察者之间有相对运动 是观察者感到频率发生变化的现象 叫做多普勒效应 f为原频率 v为声速
1 波源S不动 接收者R以速度v'向着(或远离)S运动则R感到频率为f'=f×(v±v')/v
2 接收者不动 波源S以速度v''远离(或向着)R运动则 则f''=f×(v±v')/v