某河宽d=100m,水流速度为3m/s,船在静水中的速度为5m/s,问:

1个回答

  • 解题思路:(1)根据垂直渡河,时间最短,由运动学公式,即可求解;

    (2)根据合速度垂直河岸时,位移最短,结合运动学公式与三角函数,即可求解;

    (3)根据水速大于船速,船不可能垂直到达河岸,欲使船沿最短路径到达对岸,结合几何关系与运动的合成及分解,即可求解.

    (1)垂直渡河,时间最短,则最短时间t1=[d

    vc=

    100/5s=20s,

    位移为:x=

    1002+(3×20)2m=116.6m

    (2)欲使船沿最短路径到达对岸,合速度必须垂直河岸,

    设与河岸的角度θ1,则有:cosθ1=

    3

    5],

    解得:θ1=53o

    而渡河时间t2=[d

    v合=

    100/4s=25s

    (3)因水流流速大于船在静水中的速度,

    如右图所示,

    欲使船沿最短路径到达对岸,船应与河岸成θ2

    则有:与河岸的角度sinθ2=

    4

    5],

    解得:θ2=53o

    而渡河时间t3=

    d

    v合cos53°=41.7s

    答:(1)船渡河的最短时间20s,船的位移116.6m;

    (2)欲使船沿最短路径到达对岸,船应与河岸成53°的角度行驶,渡河时间25s;

    (3)若水流流速为5m/s,船在静水中的速度为3m/s时,欲使船沿最短路径到达对岸,船应与河岸成53°,渡河时间为41.7s.

    点评:

    本题考点: 运动的合成和分解.

    考点点评: 考查运动的合成与分解的应用,掌握船速与水速的关系,从而分情况讨论,理解能否垂直到达河岸的原理.