船在静水中的速度4m/s,河水速度3m/s,河宽200m,求

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  • 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)若要小船以最短时间过河,船头方向垂直于河岸;

    最短时间为:t=[d

    vc=

    200/4]=50s;

    (2)若要小船以最短距离过河,设船头与上游河岸成θ角

    cosθ=

    vs

    vc=[3/4]

    解得:θ=arccos[3/4];

    则合速度为:v=

    42-32=

    7m/s

    因此过河时间为:t=[d/v]=

    200

    7=

    200

    7

    7s;

    答:(1)若要小船以最短时间过河,开船方向垂直河岸,最短时间为50s;

    (2)若要小船以最短距离过河,开船方向与上游河岸的夹角余弦为[3/4],过河时间为

    200

    7

    7s,速度为

    7m/s.

    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.