船以5m/s垂直河岸的速度渡河,水流的速度为3m/s,若河的宽度为100m,试分析和计算: (1)船能否垂直达到对岸; (2)船需要多少时间才能达到对岸; (3)船登陆的地点离船出发点的距离
问题描述:
船以5m/s垂直河岸的速度渡河,水流的速度为3m/s,若河的宽度为100m,试分析和计算:
(1)船能否垂直达到对岸;
(2)船需要多少时间才能达到对岸;
(3)船登陆的地点离船出发点的距离是多少?
(4)设此船仍是这个速率,但是若此船要垂直达到对岸的话,船头需要向上游偏过一个角度θ,求sinθ.
答
(1)船以5m/s垂直河岸的速度渡河,因存在水流的速度,则是船不能垂直达到对岸;
(2)因船以5m/s垂直河岸的速度渡河,根据 v=
=d vc
s=20s,则有渡河时间为20s;100 5
(3)在渡河时间内,船沿着水流方向的位移为s=vst=3×20m=60m;所以船登陆的地点离船出发点的距离是x=
=
d2+s2
m=20
1002+602
m;
34
(4)若此船要垂直达到对岸,则合速度必须垂直河岸,根据速度的合成,则有:sinθ=
=v合 vc
=
52−32
5
;4 5
答:(1)船不能垂直达到对岸;
(2)船需要20s时间才能达到对岸;
(3)船登陆的地点离船出发点的距离是20
m;
34
(4)设此船仍是这个速率,但是若此船要垂直达到对岸的话,船头需要向上游偏过一个角度θ,sinθ=
.4 5