(1)欲使船渡河时间最短,船应该怎样渡河?最短时间是多少?船经过的位移是多大?
(2)欲使船航行的距离最短,船应怎样渡河?渡河时间多少?
(1)欲使船渡河时间最短,船应该怎样渡河?最短时间是多少?船经过的位移是多大?
(2)欲使船航行的距离最短,船应怎样渡河?渡河时间多少?
解析:“渡河问题”是运动的合成与分解的典型问题,解答此类问题时应首先正确画出合运动与分运动的矢量三角形(或平行四边形)将合运动与分运动的空间关系直观形象地展示出来,然后根据题目条件,利用几何关系求解.
图
(1)该船与岸成θ角向对岸行驶,如图
s2=
显然,当sinθ=1时,t最小,即船应沿垂直于河岸的方向渡河,如图
tmin=
图
船经过的位移大小
s=vt=
(2)欲使船的航行的距离最短,需使船的实际位移即合位移与河岸垂直,设此时船的开行速度v2与岸成α角,如图
α=arccos
v=
t=
即想使船的航行距离最短,船应沿与河岸上游成α=arccos