问题
问答题
小船在静水中速度为14.4km/h,河水速度为10.8km/h,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(即船头与河岸上游或下游夹角)?过河时间为多少?(结果可用三角函数表示,如有根式,可化简后保留)
答案
(1)、当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短,则知:tmin=
=d v静
s= 150s,600 4
这时小船的合速度:v=
=
+v 2静 v 2水
m/s=5m/s,42+32
所以,小船的位移大小是:
s=vtmin=5×150m=750m.
(2)、小船以最短距离过河时,则静水中的速度斜着向上游,合速度垂直河岸,设与河岸的夹角为θ,则由矢量合成的平行四边形法则解三角形得:cosθ=
,3 4
这时合速度:v=
=
-v 2静 v 2水
m/s=42-32
m/s,7
过河时间:t=
=d v
s=600 7
s.600 7 7
答:(1)、要小船以最短时间过河,必须静水中速度垂直河岸,最短时间为150s,小船在河水中实际行驶的距离是750m.
(2)、要小船以最短距离过河,则静水中的速度斜着向上游,与河岸的夹角为cosθ=
,过河时间为3 4
s.600 7 7