《乘坐飞机的人将经历多少个昼夜》小专题

在做高考模拟卷时，经常会遇到有关乘坐飞机的人将经历多少个昼夜或昼夜长度将会变为几个小时之类的题目。这类题目的解决关键是要弄清以下三个问题：
（1）地球的自转方向及角速度Φ0；
（2）以地面为参照物的飞机绕地飞行方向及角速度Φ地；
（3）以太阳为参照物的飞机绕地飞行方向及角速度Φ阳。
    以下略举数例予以说明：
 例题1、在30°N纬线上，若飞机向东以15°/小时的速度飞行，那么飞机上的人将经历（ ）
A、昼夜长短相等                     B、昼夜长度均增加了一倍
C、昼夜长度均减小了一半         D、太阳永不西落或东升
    解析：以地面为参照物的飞机绕地飞行角速度Φ地=15°/小时；由于Φ地与Φ0方向一致，因而以太阳为参照物的飞机绕地飞行角速度Φ阳=Φ地与Φ0的叠加=Φ地+Φ0=15°/小时+15°/小时=30°/小时。以太阳为参照物看到的飞机绕地飞行一周（即完成一个昼夜更替周期）所需的时间=360°÷30°/小时=12小时。在飞机上一个昼夜更替周期变成了地面上的1/2，由于飞机运动是匀速的，所以飞机的昼夜各变为地面上的1/2。 答案：C。
 
 例题2、一飞机沿赤道以555km/小时的速度向西飞行，乘客感觉到的昼夜长短是（ ）
 A、昼长约12小时，夜长约12小时
 B、昼长约9小时，夜长约15小时
 C、昼长约18小时，夜长约18小时
 D、昼长约18小时，夜长约6小时
    解析：赤道上经度相差1°的弧长为111km，那么以地面为参照物的该飞机绕地飞行角速度Φ地=（555÷111）°/小时=5°/小时；地球自转的角速度Φ0=15°/小时。但由于飞机的飞行方向与地球自转方相反，且Φ地﹤Φ0，因此以太阳为参照物看到的飞机绕地飞行情况为：飞机绕地向东飞行，角速度Φ阳=Φ0-Φ地=（15-5）°/小时=10°/小时。在飞机上一个昼夜更替周期=360°÷10°/小时=36小时。在赤道上昼夜等长，所以乘客感觉到的昼长=夜长=36÷2=18小时。 答案：C。
  
    巩固练习：假设一探险者驾驶轻型飞机，以555千米／小时的速度向东环球飞行一周。探险者在飞行过程中感觉到的昼夜长短情况是（ ）
    A．昼长约9小时，夜长约9小时       B．昼长约12小时，夜长约12小时
    C. 昼长约10小时，夜长约11小时     D．昼长约18小时，夜长约18小时
 答案:  A