船在400米宽的河中横渡,河水流速是2m/s,船在静水中的航速是4m/s,要使船到达对岸的时间最短,船头应指向_,最短时间是_,要使船航程最短,船头应指向_最短航程_.

问题描述:

船在400米宽的河中横渡,河水流速是2m/s,船在静水中的航速是4m/s,要使船到达对岸的时间最短,船头应指向______,最短时间是______,要使船航程最短,船头应指向______最短航程______.

当船头的指向与河岸垂直时,渡河时间最短,最短时间t=

d
v
400
4
s=100s.
当合速度方向与河岸垂直时,渡河位移最短,设船头的指向与河岸的夹角为θ,有cosθ=
v
v
1
2
,则θ=60°.即船头指向与上游成60度角.
最短航程为400m.
故答案为:垂直正对岸,100s,与上游成60度角,400m.