1、简答题 河宽d=60m,水流速度v1=6m/s,小船在静水中的速度v2=3m/s,问:
(1)要使它渡河的时间最短,则小船应如何渡河?最短时间是多少?
(2)要使它渡河的航程最短,则小船应如何渡河?最短的航程是多少?
参考答案:
(1)渡河的最短时间
(2)渡河航程最短有两种情况:
①船速v2大于水流速度v1时,即v2>v1时,合速度v与河岸垂直时,最短航程就是河宽;
②小船的船头与上游河岸成600角时,渡河的最短航程为120m。
本题解析:
(1)要使小船渡河时间最短,则小船船头应垂直河岸渡河,渡河的最短时间

(2)渡河航程最短有两种情况:
①船速v2大于水流速度v1时,即v2>v1时,合速度v与河岸垂直时,最短航程就是河宽;
②船速v2小于水流速度vl时,即v2<v1时,合速度v不可能与河岸垂直,只有当合速度v方向越接近垂直河岸方向,航程越短。可由几何方法求得,即以v1的末端为圆心,以v2的长度为半径作圆,从v1的始端作此圆的切线,该切线方向即为最短航程的方向,如图所示。

设航程最短时,船头应偏向上游河岸与河岸成θ角,则
,
最短行程,
小船的船头与上游河岸成600角时,渡河的最短航程为120m。
技巧点拔:对第一小问比较容易理解,但对第二小问却不容易理解,这里涉及到运用数学知识解决物理问题,需要大家有较好的应用能力,这也是教学大纲中要求培养的五种能力之一。
本题难度:简单
2、填空题 河宽420m,船在静水中的速度为5m/s,水流速度是4m/s,则过河的最小位移为? m。
参考答案:420
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 某人欲划船渡过一条宽100 m的河,船相对静水速度
="5" m/s,水流速度
="3" m/s,则
A.过河最短时间为20 s
B.过河最短时间为25 s
C.过河位移最短所用的时间是25 s
D.过河位移最短所用的时间是20 s
参考答案:AC
本题解析:船头垂直于河岸航行时所用时间最短,此种情况渡河时间为t=
=
s=20s,故A正确B错误;渡河位移最短,船头要偏向上游,此时渡河时间并不最短,结合A分析得,D错误,设船头与河岸夹角为θ,则有
,渡河时间为
=25s,故本题选AC。
本题难度:一般
4、选择题 有一艘船以相对水的速度
用最短的时间横渡过河,另一艘船以相对水的速度
从同一地点以最短的轨迹过河,两船轨迹恰好重合(设河水速度保持不变),则两船过河所用的时间之比是 (? )
A.
:
B.
:
C.
:
D.
:
参考答案:A
本题解析:本题考查运动的合成和分解。设船的轨迹与河岸的夹角为
,由题意
,渡河时间
,
,垂直于河岸的速度
,渡河时间
,
;
,选A。
本题难度:简单
5、选择题 小船过河,河宽300 m水流速度为3 m/s船在静水中速度为4 m/s,以下结论正确的是:
A.船的最短过河时间为75s
B.船不可能到达正对岸
C.船以最短路程过河所需时间为60s
D.船要以最短路程过河,船头必须指向正对岸
参考答案:A
本题解析:因为船的速度大于水的速度,所以小船可以垂直到达河岸,当小船垂直河岸渡河时,时间最短,为
,A正确B错误;当小船的合速度垂直河岸时,小船可以垂直河岸渡河,
,所需时间为
,CD错误
故选A
点评:
本题难度:简单