一只小船在靜水中的速度為5m/s,河水流速為3 m/s,河寬為500 m,求下列各情況中,船頭的指向與河岸的夾角和過(guò)河時(shí)間.

?(1)船要以最小位移過(guò)河;

?(2)船要以最短時(shí)間過(guò)河;

?(3)船要到達(dá)正對(duì)岸下游100m處;

?(4)若船在靜水中的速度是m/s,則船要以最小位移過(guò)河,那么船頭航向與河岸成的夾角θ和過(guò)河位移s分別是多少?

(1)53°,125s   (2)90°,100s?(3)74.4°,104 s?(4)46.8°,500m


解析:

小船過(guò)河同時(shí)參與劃行運(yùn)動(dòng)和隨水流運(yùn)動(dòng),設(shè)船頭航向與河岸成α角,如圖甲所示,

?(1)要使船以最小位移過(guò)河,船應(yīng)在B點(diǎn)靠岸.vcosα=v,cosα==,α=53°,d=vsinα·t,t===125s.(2)船要以最短時(shí)間過(guò)河,由t=得sinα=1時(shí),t最小,則α=90°,且tmin=500/5s=100s.(3)船要在對(duì)岸下游100m靠岸,則(v-vcosα)t=100,vsinαt=500,即26cos2α+30cosα-10=0, cosα=7/26, sinα=25/26,則α=arccos-74.4°,t=104s.(4)若船的劃行速度為v= m/s,比水流速度小,所以船不可能垂直河岸到達(dá)對(duì)岸,一定在對(duì)岸下游靠岸.要使船以最小位移過(guò)河,必須使如圖乙所示中的α最大,根據(jù)正弦定理有,所以sinα=vsinβ/v,當(dāng)sinβ=1,即β=90°時(shí),α最大,這時(shí)過(guò)河位移最小為smin,且sinθ=cosα=,所以θ=arcsin=46.8°,由正交分解有L=vtcosα,smin=.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

一只小船在靜水中的速度為3m/s,它要渡過(guò)一條寬為30m的河,河水流速為4m/s,則這只船( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

一只小船在靜水中的速度為3m/s,現(xiàn)要渡過(guò)寬度為 30m的小河,若已知河水的速度為4m/s;則下列說(shuō)法中正確的是( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

一只小船在靜水中的速度為3m/s,它要渡過(guò)30m寬的河,河水的速度為4m/s,則下列說(shuō)法正確的是( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

一只小船在靜水中的速度為3m/s,它要渡過(guò)30m寬的河,河水的速度為4m/s,則下列說(shuō)法正確的是(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

一只小船在靜水中的速度為5m/s,河水流速為3m/s,河寬為500m,則小船渡河的最短時(shí)間是
 
s.當(dāng)小船以最短的時(shí)間渡河時(shí),其位移的大小是
 
m.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案