问题 问答题

小船在静水中速度为4m/s,河水速度为2m/s,河宽600m,求:

(1)若要小船以最短时间过河,开船方向怎样?最短时间为多少?小船在河水中实际行驶的距离是多大?

(2)若要小船以最短距离过河,开船方向怎样(即船头与上游河岸的夹角)?过河时间为多少?

答案

(1)若要小船以最短时间过河,船头方向垂直于河岸;

最短时间为:t=

d
vc
=
600
4
=150s;

小船沿河岸方向的位移x=vst=2×150=300m;

根据运动的合成可知,s=

x2+d2
=
3002+6002
=300
5
m;

小船在河水中实际行驶的距离为300

5
m;

(2)若要小船以最短距离过河,设船头与上游河岸成θ角

cosθ=

vs
vc
=
2
4
=
1
2

解得:θ=60°

则合速度为:v=

V2s
+
v2c
=
22+42
=2
3
m/s

因此过河时间为:t=

d
v
=
600
2
3
=100
3
s;

答:(1)若要小船以最短时间过河,开船方向垂直河岸,最短时间为150s,小船在河水中实际行驶的距离是300

5
m;

(2)若要小船以最短距离过河,开船方向与上游河岸的夹角60°,过河时间为100

3
s.

判断题
单项选择题