有一艘小船正在渡河,河宽为50m,水流速度恒为5m/s.

有一艘小船正在渡河,河宽为50m,水流速度恒为5m/s.
(1)若小船相对于静水的最大速度为4m/s,则该船渡河的最短时间为______;
(2)若当小船在离对岸30m时,发现其下游40m处有一危险水域,为了使小船在危险水域之前到达对岸,那么,从现在起,小船相对于静水的最小速度为______;
(3)若条件同第(2)问,再规定船头必须垂直于河岸渡河,则小船相对于静水的最小速度为______.
roy82556573 1年前 已收到1个回答 举报

hbczdhj 春芽

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解题思路:当静水速与河岸垂直时,渡河时间最短;当合速度与河岸垂直时,渡河航程最短.
为了使小船在危险水域之前到达对岸,临界情况是小船到达危险水域前,恰好到达对岸,确定出合位移的方向,即为合速度的方向,根据合速度的方向和水流速度,根据平行四边形定则确定静水速的最小值.

(1)当静水速与河岸垂直时,垂直于河岸方向上的分速度最大,则渡河时间最短,最短时间为:
t=[d
vc=
50/4]s=12.5s;
(2)设小船到达危险水域前,恰好到达对岸,则其合位移方向如图所示,
设合位移方向与河岸的夹角为α,则
tanα=[30/40]=[3/4],即α=37°,
小船的合速度方向与合位移方向相同,根据平行四边形定则知,当船相对于静水的速度 v1垂直于合速度时,v1最小,
由图可知,v1的最小值为v1min=v2sinα=5×[3/5]m/s=3m/s,
(3)同理,当船头必须垂直于河岸渡河,设小船相对于静水的最小速度为v;
则有:[30/v=
40
vs],解得:v=
3
4vs=
3
4×5=3.75m/s;
故答案为:12.5s,3m/s,3.75m/s.

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位移、速度是矢量,合成分解遵循平行四边形定则,及合运动与分运动具有等时性,当静水速与河岸垂直,渡河时间最短;当合速度与河岸垂直,渡河航程最短.

1年前

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