飞机在2km的高空以360km/h的速度沿水平航线匀速飞行,飞机在地面上观察者的上方空投一包裹(取g=10m/s2,不计空气阻力) (1)包裹落地处离地面观察者多远?包裹落地时离飞机的水平距离

问题描述:

飞机在2km的高空以360km/h的速度沿水平航线匀速飞行,飞机在地面上观察者的上方空投一包裹(取g=10m/s2,不计空气阻力)
(1)包裹落地处离地面观察者多远?包裹落地时离飞机的水平距离多大?
(2)求包裹着地时的速度大小和方向.

(1)360km/h=100m/s
根据h=

1
2
gt2得,包裹落地的时间t=
2h
g
2×2000
10
s=20s

则包裹落地处离地面观察者的距离x=v0t=100×20m=2000m.
因为飞机做匀速直线运动,则包裹落地时离飞机的水平距离为0.
(2)包裹落地的竖直分速度vy=gt=200m/s,
则包裹落地的速度v=
v02+vy2
=100
5
m/s.
设落地速度与地面夹角为θ:
tanθ=
vy
v0
=2,所以θ=arctan2.
答:(1)包裹落地处离地面观察者的距离为2000m,落地时离飞机的水平距离为0.(2)包裹着地时的速度大小为100
5
m/s,与地面的夹角为arctan2.