小船在静水中的速度是5m/s,河水的流速是3m/s,河宽200m.如果小船渡河时船头指向与河岸垂直,它将在正对岸的下游S米处靠岸;如果要使实际航线与河岸垂直,过河时间为T秒.则( )
A.S=100m
B.T=50s
C.S=120m
D.T=60s
【答案】
分析:船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度,这类题主要是问最短的时间和最短的路程,最短的时间主要是希望合速度在垂直河岸方向上的分量最大,这样就可以用最快的速度过河,这个分量一般刚好是船在静水中的速度,即船当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短;最短的路程主要是希望合速度的方向在垂直河岸方向上,这样就可以在垂直河岸方向上运动,最短的位移是河两岸的距离.本题的第一种情况是最短时间过河,求出最短时间,然后利用运动的等时性可求出它将在正对岸的下游靠岸的距离;第二种情况是最短路程过河,求出垂直河岸的合速度,则求出过河时间.
解答:解:A、C:小船渡河时船头指向与河岸垂直,则渡河时间:
,∴它将在正对岸的下游靠岸的距离s=v
2t=3×40m=120m,因此,选项A错误,选项C正确.
B、D:∵v
1>v
2,∴由平行四边形法则求合速度可以垂直河岸,合速度渡
,那么,过河时间为
,∴选项B正确,选项D错误.
故选:B、C.
点评:小船过河问题属于运动的合成问题,要明确分运动的等时性、独立性,运用分解的思想,看过河时间只分析垂直河岸的速度,分析过河位移时,要分析合速度.