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一条河宽200m,水流的速度为3m/s,一条小船在静水中的速度为5m/s,则此船过河的最短时间是多少?若小船能垂直于河岸过河,其船头与河岸所夹锐角的余弦为多少?
分析:当静水速的方向与河岸方向垂直,此时渡河时间最短,此时船不仅参与了静水运动,还参与了水流运动,求出渡河时间,即可求出沿水流方向上的位移.
解答:解:若船以最短时间渡河,则船身必须垂直河岸过河,过河时间:tmin=
d
v
=
200
5
s=40
s,
小船能垂直于河岸过河,其船头与河岸所夹角θ,则:vcosθ=v.得:cosθ=
v
v
=
3
5
=0.6

答:此船过河的最短时间是40s,小船能垂直于河岸过河,其船头与河岸所夹锐角的余弦为0.6.
点评:解决本题的关键知道当静水速的方向与河岸垂直时,渡河时间最短;当静水速大于水流速,静水速与水流速的合速度方向与河岸垂直时,渡河位移最小.
练习册系列答案
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如图所示,河宽200m,一条小船要将货物从A点运送到河对岸的B点,已知AB连线与河岸的夹角θ=30°,河水的流速v=5m/s,小船在静水中的速度至少是(  )

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在一条宽200m的河中,水的流速v1=1m/s,一只小船要渡过河至少需要100s的时间.则下列判断正确的是(  )
A、小船相对于静水的速度为2m/sB、无论小船怎样渡河都无法到达正对岸C、若小船以最短时间渡河,到达对岸时,距正对岸100mD、若小船航向(船头指向)与上游河岸成60°角,则小船渡河位移最短

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在一条宽200m的河中,水的流速v1=1m/s,一只小船要渡过河至少需要100s的时间。则下列判断正确的是:

A.小船相对于静水的速度为2m/s

B.无论小船怎样渡河都无法到达正对岸

C.若小船以最短时间渡河,到达对岸时,距正对岸100m

D.若小船航向(船头指向)与上游河岸成60°角,则小船渡河位移最短

 

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一小船在静水的速度为3m/s,它在一条河宽150m,水流速度为4m/s的河流中渡河,则该小船(   )

A.能到达正对岸           B.渡河的时间可能少于50s

C.以最短时间渡河时,它沿水流方向的位移大小为200m

D.以最短位移渡河时,位移大小为150m

 

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