小船匀速横渡一条宽度d=50m的河流,已知船在静水中的速度为4m/s,水流速度为3m/s.
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解题思路:当静水速的方向与河岸垂直时,渡河时间最短;

因为静水速小于水流速,合速度方向不可能垂直于河岸,即不可能垂直渡河,当合速度的方向与静水速的方向垂直时,渡河位移最短.

(1)当静水速的方向与河岸垂直时,渡河时间最短,t=[d

vc=

50/4]=12.5s;

(2)因为静水速度小于水流速度,则不能垂直渡河,所以当合速度的方向与静水速的方向垂直,渡河位移最短,

设此时合速度的方向与河岸的夹角为θ,sinθ=

vc

vs=[3/4],

则渡河的最小位移x=[d/sinθ]=[50

3/4]m=[200/3]m.

答:(1)求渡河的最短时间12.5s;

(2)若船在静水中的速度为3m/s,水流速度为4m/s,渡河的最短航程[200/3]m.

点评:

本题考点: 运动的合成和分解.

考点点评: 解决本题的关键知道合运动与分运动具有等时性,以及知道静水速与河岸垂直时,渡河时间最短.若静水速大于水流速,合速度方向与河岸垂直时,渡河位移最短;若静水速小于水流速,则合速度方向与静水速方向垂直时,渡河位移最短.