题目
一人在 速度 20 米 / 秒 向东行驶的汽车上测得风以 20 米 / 秒速度从正南方向吹来,实际的风速是()A sqrt (2) 米 / 秒 ,向东偏南方向 ;B sqrt (2) 米 / 秒 ,向西偏北方向 ; C sqrt (2) 米 / 秒 ,向西偏南方向 ;D sqrt (2) 米 / 秒 ,向东偏北方向
一人在 速度 20 米 / 秒 向东行驶的汽车上测得风以
20 米 / 秒速度从正南方向吹来,实际的风速是()
A
米 / 秒 ,向东偏南方向 ;
B
米 / 秒 ,向西偏北方向 ;
C
米 / 秒 ,向西偏南方向 ;
D
米 / 秒 ,向东偏北方向
题目解答
答案
由题意可知汽车的以20米 / 秒向东行驶测得风以
20 米 / 秒速度从正南方向吹来,则根据运动的合成与分解(如图所示) ,风向必须向西偏北。
风速
故答案选B
解析
步骤 1:确定汽车和风的相对速度
汽车以20米/秒的速度向东行驶,而风以20米/秒的速度从正南方向吹来。这意味着风相对于汽车的速度是20米/秒,方向是从正南方向吹来。
步骤 2:计算实际风速
实际风速是汽车速度和风相对于汽车速度的矢量和。由于汽车速度和风相对于汽车的速度方向垂直,我们可以使用勾股定理来计算实际风速。
\[ v_{实际} = \sqrt{v_{汽车}^2 + v_{风相对于汽车}^2} = \sqrt{20^2 + 20^2} = \sqrt{400 + 400} = \sqrt{800} = 20\sqrt{2} \text{ 米/秒} \]
步骤 3:确定实际风的方向
由于汽车速度和风相对于汽车的速度方向垂直,实际风的方向是这两个速度方向的合成方向。根据矢量合成的原理,实际风的方向是向西偏北方向。
汽车以20米/秒的速度向东行驶,而风以20米/秒的速度从正南方向吹来。这意味着风相对于汽车的速度是20米/秒,方向是从正南方向吹来。
步骤 2:计算实际风速
实际风速是汽车速度和风相对于汽车速度的矢量和。由于汽车速度和风相对于汽车的速度方向垂直,我们可以使用勾股定理来计算实际风速。
\[ v_{实际} = \sqrt{v_{汽车}^2 + v_{风相对于汽车}^2} = \sqrt{20^2 + 20^2} = \sqrt{400 + 400} = \sqrt{800} = 20\sqrt{2} \text{ 米/秒} \]
步骤 3:确定实际风的方向
由于汽车速度和风相对于汽车的速度方向垂直,实际风的方向是这两个速度方向的合成方向。根据矢量合成的原理,实际风的方向是向西偏北方向。