题目内容
【题目】已知某船在静水中的速率为,现让船渡过某条河,假设这条河的两岸是理想的平行线,河宽为,河水的流动速度为,方向与河岸平行。试
(1)欲使船以最短时间渡过河去,船头指向应怎样?最短时间是多少?到达对岸的位置怎样?船发生的位移是多大?
(2)欲使船渡河过程中的航行距离最短,船头指向又应怎样?渡河所用时间是多少?
【答案】(1) 当船头垂直于河岸航行时,渡河时间最短,25s;到达正对岸的下游处,125m;(2) 船的合速度与河岸垂直时,船的航行距离最短;
【解析】
(1)当船头垂直于河岸航行时,渡河时间最短,渡河过程如图甲所示渡河的最短时间
设船渡过河时到达正对岸的下游处,其顺水漂流的位移为
船的位移为
。
(2)由于,故船的合速度与河岸垂直时,船的航行距离最短。比时船速的方向(船头的指向)斜向河岸上游,设与河岸成角,如图乙所示,则
船的实际速度为
故渡河时间
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