解题思路:小船在河水中参与了两个运动,一是随水流向下的运动,二是船在静水中的运动,则由运动的合成与分解可确定答案.
(1)当船的合速度正对河岸时,船垂直过河,此时船头应偏向上游,设与上游的夹角为θ;
根据运动的合成可知,垂直河岸的速度大小为:v=
v2c−
v2s=
52−42=3m/s;
则到达正对岸的时间为:t=[d/v]=[120/3]=40s;
(2)要使船渡河时间最短,船头应正对河岸前进,故渡河时间为:t=[d
vc=
120/5]=24s船在沿水流方向的位移,s=vst=4×24=96m;
答:(1)船垂直到达河正对岸需40s时间.
(2)小船渡河至少需要24s时间.在最少时间渡到对岸下,船在水流方向上的位移96m.
点评:
本题考点: 运动的合成和分解.
考点点评: 船渡河时,当船头正对河岸运行时渡河时间最短;而当船速大于水速时,船可以垂直河岸过河,注意比较水速与船速的大小是解题的关键.