船在400米宽的河中横渡,河水流速是2m/s,船在静水中的航速是4m/s,

船在400米宽的河中横渡,河水流速是2m/s,船在静水中的航速是4m/s,
试求:(1)要使船到达对岸的时间最短,船头应指向何处?最短时间是多少?航程是多少?
(2)要使船航程最短,船头应指向何处?最短航程为多少?渡河时间又是多少?
_cte_j_82cny31c7 1年前 已收到1个回答 举报

飘零泪 幼苗

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解题思路:将小船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向,当静水速与河岸垂直时,渡河时间最短.当合速度的方向与河岸垂直时,渡河位移最短.

(1)当船头垂直指向对岸时,渡河时间最短.
tmin=[d
v静=
400/4s=100s.
此时沿河岸方向的位移x=vt=2×100m=200m.
航程s=
d2+x2=200
5m
答:要使船到达对岸的时间最短,船头应垂直指向河岸,渡河时间为100s,航程为200
5]m.
(2)当合速度的方向与河岸垂直时,渡河位移最短.
设船头与上游河岸方向的夹角为θ,则cosθ=
v水
v静=
1
2,所以θ=60°
渡河的位移x=d=400m.
v合=
v静2−v水2=2
3m/s.
渡河时间t=
d
v合=
400
2
3s=

点评:
本题考点: 运动的合成和分解.

考点点评: 解决本题的关键知道分运动与合运动具有等时性,以及知道当静水速与河岸垂直时,渡河时间最短,合速度与河岸垂直时,渡河位移最短.

1年前

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