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火車以20 m/s的速度向東行駛，忽然，天降大雨，雨點以15 m/s的速度豎直下落，車廂中乘客所觀察到的雨點速度如何?

解析：選車廂為參考系，乘客觀察到的雨滴參與了兩個運動，一個是以15 m/s勻速下落，另一個是以20 m/s勻速向西勻速運動.則乘客觀察到的雨滴的合運動為v= m/s=25 m/s.設與豎直方向夾角為θ，則tanθ=，所以θ=arctan=53°.

答案：25 m/s，與豎直方向成53°角偏西

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