题目内容
在抗洪抢险中,战士驾驶冲锋舟救人,假设江岸是平直的,洪水沿江而下,水的流速为5m/s,舟在静水中的航速为l0m/s,战士救人的地点A离岸边最近点0的距离为50m如图,问:
(1)战士要想通过最短的时间将人送上岸,求最短时间为多长?
(2)战士要想通过最短的航程将人送上岸,冲锋舟的驾驶员应将舟头与河岸成多少度角开?
(3)如果水的流速是10m/s,而舟的航速(静水中)为5m/s,战士想通过最短的距离将人送上岸,求这个最短的距离.
(1)战士要想通过最短的时间将人送上岸,求最短时间为多长?
(2)战士要想通过最短的航程将人送上岸,冲锋舟的驾驶员应将舟头与河岸成多少度角开?
(3)如果水的流速是10m/s,而舟的航速(静水中)为5m/s,战士想通过最短的距离将人送上岸,求这个最短的距离.
(1) t="5s " (2) θ=600 (3) s=100m
(1)根据运动的独立性可知,冲锋舟到达江岸的时间是由垂直于江岸的分速度决定,该分速度越大,则时间越短,故当冲锋舟垂直于江岸时,时间最短,设船在静水中的速度为v2,水速为v1,最短的时间为t=d/v2=5s
(2)战士要想到达江岸的过程中航程最短,则要求合速度的方向垂直于江岸,舟头必须斜向上,设与江岸的夹角为θ (如图2所示),则cosθ=v1/v2=0.5,θ=600
(3)在v1>v2的条件下,舟只能斜向下游到江岸,此时v2所有可能的方向如图所示,v合与v2垂直时θ角最大,位移最短,此时sinθ=v2/v1=0.5,则θ=300,最短位移为s=50/sin300=100m
(2)战士要想到达江岸的过程中航程最短,则要求合速度的方向垂直于江岸,舟头必须斜向上,设与江岸的夹角为θ (如图2所示),则cosθ=v1/v2=0.5,θ=600
(3)在v1>v2的条件下,舟只能斜向下游到江岸,此时v2所有可能的方向如图所示,v合与v2垂直时θ角最大,位移最短,此时sinθ=v2/v1=0.5,则θ=300,最短位移为s=50/sin300=100m
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