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1、d渡河问题渡河问题 河宽河宽d=300md=300m,水流速度,水流速度v v水水=1m/s=1m/s,小船在静水,小船在静水中的速度中的速度V V船为船为3m/s3m/s, (1) (1) 为使过河时间最短则船为使过河时间最短则船头应朝向哪里?最短时间为多少?头应朝向哪里?最短时间为多少?(2)(2)要使船渡河要使船渡河位移最小,船头应向何处位移最小,船头应向何处? ?渡河时间又为多少渡河时间又为多少? ?(3 3船靠岸时在正对岸上游船靠岸时在正对岸上游100m100m处,则过河时船头应向处,则过河时船头应向何处何处? ?渡河时间又为多少渡河时间又为多少? ?v水水 v船船 v合合d=300
2、m1)1)当船头对准对岸行驶时当船头对准对岸行驶时( (并不是到达正对岸并不是到达正对岸) ),船,船的轨迹如图的轨迹如图4-1-24-1-2所示,所示,最短时间:最短时间:t=d/vt=d/v船船=300/3=100s=300/3=100s到达对岸,在出发点下游:到达对岸,在出发点下游:s1=dcots1=dcot=dv2/v1=180m.=dv2/v1=180m.图4-1-2(2)(2)由于由于v v船船 v v水,船头斜向水,船头斜向上游,船可以垂直到正对岸,上游,船可以垂直到正对岸,此时过河位移最小,速度矢量此时过河位移最小,速度矢量图如图图如图4-1-3.4-1-3.设船头与河岸夹角
3、为设船头与河岸夹角为a a,则有则有:cosa= v:cosa= v水水/v/v船船=3/5=3/5, a aarccos(3/5).arccos(3/5).渡河时间:渡河时间:t=d/v=d/(v1sina)=75s.t=d/v=d/(v1sina)=75s.3船同时参与了垂直河岸、沿河岸方向的两个运动,船同时参与了垂直河岸、沿河岸方向的两个运动, 将将v船分船分解为解为v1 、 v2,那么:,那么:垂直河岸方向垂直河岸方向 v1*t=d沿河岸方向沿河岸方向 ( V2-V水)水)*t= 那么那么 sin 消去消去得得8t2-200t-105=0 t=125S =arcsin-1100/t)=arcsin-14/5)=530v1Vv水水 v船船 d=300mAA1CS=100m渡河问题:渡河问题: (1要使过河的时间最短,则船头必须垂直河岸;要使过河的时间最短,则船头必须垂直河岸;(2) 要使过河的位移最短:要使过河的位移最短:a. 若若v船船 v水水,则船头必须指向河岸上游方向;则船头必须指向河岸上游方向; 使合速度垂直河岸,最小位移等于河宽,使合速度垂直河岸,最小位移等于河宽,b.若若v船船 v水水,只有当
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