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小船在200m宽的河中横渡行驶,水流速度为2m/s,船在静水中的航速是4m/s.求:

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/04/30 05:16:16
小船在200m宽的河中横渡行驶,水流速度为2m/s,船在静水中的航速是4m/s.求:
(1)欲使船渡河时间最短,船应怎样渡河?最短时间是多少?船经过的位移是多大?
(2)欲使船航行距离最短,船应怎样渡河?渡河时间多长?
(1)船头的方向与河岸垂直时,渡河时间最短,即t=
d
vc=
200
4s=50s.
向下游运动的距离x=vt=2×50m=100m
因此船经过的位移是s=
2002+1002=100
5m.
(2)当合速度方向与河岸垂直时,渡河路程最短.如图,cosθ=
vs
vc=
2
4
即船头的方向与河岸成60°向上游行驶.
v=vsinθ=4×

3
2m/s=2
3m/s
则t′=
d
v合=
200
2
3=
100