小船在静水中的划速为0.5m/s,水的流速为0.3m/s,河宽120m.

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

    ①当小船的合速度与河岸垂直时,渡河位移最短,

    则有水与船的合速度为:v=

    0.52−0.32 m/s=0.4m/s,

    设偏向上游与河岸的夹角为θ,则有

    vs

    vc=cosθ;

    因此cosθ=[0.3/0.5],解得:θ=53°

    所以最短路径渡过河所需时间为t=[120/0.4] s=300s;

    ②当船头的指向与河岸垂直时,渡河时间最短,

    则有最短时间t=

    d

    vc=

    120

    0.5s=240s

    答:①小船头偏向上游与河岸夹角为53°,即合速度方向与河岸垂直时,能沿最短路径渡过河去,渡河需时间300s;

    ②小船的船头指向与河岸垂直方向,能以最短时间渡过河去,需时间240s.

    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船参与了静水运动和水流运动,当当静水速方向与河岸垂直时,渡河时间最短,当合速度方向与河岸垂直时,渡河位移最短.