【例1】 某直升机空投物资时,可以停留在空中不动,设投出的物资离开飞机后由于降落伞的作用在空中能匀速下落,无风时落地速度为5 m/s.若飞机停留在离地面100 m高处空投物资,由于水平风力的作用,使降落伞和物资获得1 m/s的水平向北的速度,求:
(1)物资在空中运动的时间;
(2)物资落地时速度的大小;
(3)物资在下落过程中水平方向移动的距离.
答案 (1)20 s (2) m/s (3)20 m
解析 如图所示,物资的实际运动可以看做是竖直方向的匀速直线运动和水平方向的匀速直线运动两个分运动的合运动.
(1)分运动与合运动具有等时性,故物资实际运动的时间与竖直方向分运动的时间相等.所以t== s=20 s
(2)物资落地时vy=5 m/s,vx=1 m/s,
由平行四边形定则得
v== m/s= m/s
(3)物资在下落过程中水平方向移动的距离为:
s=vxt=1×20 m=20 m.
(1)物资在有风和无风两种情况下下落时,竖直方向的运动规律不变,即各分运动之间彼此独立,互不影响.
(2)物资落地时的速度指合速度.
(3)若两个分运动相互垂直,则合速度的大小v=,合位移的大小s=.
二、小船渡河问题