题目内容

1.某人划船在静水中划行速度v1=4m/s,若他在水速v2=3m/s的河中匀速划行,则:
(1)他怎样划行能使他在最短时间内到达对岸?
(2)若要使船的位移最短,他应怎样划行?

分析 (1)小船参与两个分运动,沿着船头方向的分运动和随着水流方向的分运动,当船头与河岸垂直时渡河时间最短;
(2)当船实际的轨迹垂直于河岸时,位移最短,先根据平行四边形定则求解出合速度的方向.

解答 解:(1)欲使船渡河时间最短,船头应与河岸垂直,若河的宽度为d,则最短时间为:t=$\frac{d}{{v}_{1}}$s
(2)当船实际的轨迹垂直于河岸时,位移最短,船头的方向偏向上游;设此时船头与河岸之间的夹角为θ,则:v2=v1cosθ
代入数据得:θ=$arccos\frac{3}{4}$
答:(1)船头应与河岸垂直时,渡河的时间最短;
(2)若要使船的位移最短,他应将船头的方向偏向上游,船头与河岸之间的夹角为$arccos\frac{3}{4}$.

点评 对于小船渡河问题,关键是找到合运动与分运动,本题关键是知道当船头与河岸垂直时渡河时间最短,基础题目.

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