一架农用飞机做水平匀速飞行时,投下一物体,在物体落地前1s时,其速度方向与水平方向夹37°角,落地前瞬间,速度方向与水平方向夹53°角.不计空气阻力,求飞机飞行的高度与速度.

问题描述:

一架农用飞机做水平匀速飞行时,投下一物体,在物体落地前1s时,其速度方向与水平方向夹37°角,落地前瞬间,速度方向与水平方向夹53°角.不计空气阻力,求飞机飞行的高度与速度.

设飞机的速度为v0,根据平行四边形定则知,
最后1s内竖直方向上的分速度vy1v0tan37°=

3
4
v0
竖直方向上的末速度vy2v0tan53°=
4
3
v0

根据vy2-vy1=gt,得
4
3
v0
3
4
v0=10

解得v0
120
7
m/s

则落地时竖直方向上的分速度vy2
4
3
v0
4
3
×
120
7
160
7
m/s

则飞机飞行的高度h=
vy22
2g
(
160
7
)2
20
m≈26m

答:飞机飞行的高度大约为26m,飞行的速度为
160
7
m/s

答案解析:平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做*落体运动,设初速度为v0,根据平行四边形定则求出最后1s内竖直方向上的初末速度,结合速度时间公式求出初速度,即飞机的速度,根据落地时竖直分速度求出飞机飞行的高度.
考试点:平抛运动.
知识点:解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式灵活求解.