2019-2020学年人教版物理必修二讲义:第5章 习题课1 运动的合成与分解应用 Word版含答案
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  v船cos θ=v水,如图甲所示.

  

  甲

  情况二:v水>v船

  

  乙

  如图乙所示,以v水矢量的末端为圆心,以v船的大小为半径作圆,当合速度的方向与圆相切时,合速度的方向与河岸的夹角最大(设为α),此时航程最短.由图可知sin α=,最短航程为x==d.此时船头指向应与上游河岸成θ′角,且cos θ′=.

  【例1】 一小船渡河,河宽d=180 m,水流速度v1=2.5 m/s.船在静水中的速度为v2=5 m/s,求:

  (1)小船渡河的最短时间为多少?此时位移多大?

  (2)欲使船渡河的航程最短,船头应朝什么方向?用多长时间?

  

  [解析] (1)欲使船在最短时间内渡河,船头应朝垂直河岸方向.当船头垂直河岸时,如图所示,

  合速度为倾斜方向,垂直分速度为v2=5 m/s.

  t=== s=36 s

v合== m/s