解题思路:船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度,当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短.由矢量合成的平行四边形定则得知小船的合速度,小船实际以合速度做匀速直线运动,进而求得位移的大小;小船以最短距离过河时,则静水中的速度斜着向上游,合速度垂直河岸.
(1)当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短,则知:tmin=[d
vc=
60/6]s=10s
(2)小船以最短距离过河时,则静水中的速度斜着向上游,合速度垂直河岸,设与河岸的夹角为θ,
则由矢量合成的平行四边形法则解三角形得:cosθ=
vs
vc=[3/6],
这时船头与河水速度夹角为θ=60°;
最短的航程是60m.
答:(1)船垂直河岸过河时间最短,且过河的最短时间为20s,;
(2)要小船以最短距离过河,开船方向与河水速度夹角为60°,最短航程是60m.
点评:
本题考点: 运动的合成和分解.
考点点评: 小船过河问题属于运动的合成问题,要明确分运动的等时性、独立性,运用分解的思想,看过河时间只分析垂直河岸的速度,分析过河位移时,要分析合速度.