小船在静水中的航速是4m/s,要它横渡20m宽的河流,河水流速为2m/s.(1)若小船渡河时间最短,求小船过河的合速度大小和船在横渡过程中被水流推向下游的距离.(2)若要小船直接到达正对岸,求船头朝向与河岸的夹角.

问题描述:

小船在静水中的航速是4m/s,要它横渡20m宽的河流,河水流速为2m/s.
(1)若小船渡河时间最短,求小船过河的合速度大小和船在横渡过程中被水流推向下游的距离.
(2)若要小船直接到达正对岸,求船头朝向与河岸的夹角.


答案解析:当船的静水速与河岸垂直,则渡河时间最短,根据平行四边形定则求出合速度的大小,根据等时性求出被水流推向下游的距离.当合速度的方向与河岸垂直,小船直接到达正对岸,根据平行四边形定则求出船头朝向与河岸的夹角.
考试点:运动的合成和分解.
知识点:解决本题的关键将小船的运动分解为沿河岸方向和垂直河岸方向,知道分运动与合运动具有等时性,知道当静水速与河岸垂直时,渡河时间最短,当合速度方向与河岸垂直时,渡河位移最短.