高考小船渡河问题专题解析.doc

1、小船渡河问题小船渡河是典型的运动的合成问题。需要理解运动的独立性原理，掌握合速度与分速度之间的关系。小船在有一定流速的水中过河时，实际上参与了两个方向的分运动，即随水流的运动v水（水冲船的运动），和船相对水的运动v船（即在静水中的船的运动），船的实际运动v是合运动。小船渡河两种情况：船速大于水速；船速小于水速。两种极值：渡河最小位移；渡河最短时间。1、v水v船时间最少 同前位移最小不论船的航向如何，总是被水冲向下游，即无论向哪个方向划船都不能使船头垂直于河，只能尽量使船头不那么斜。那么怎样才能使漂下的距离最短呢？如图所示，v水vABEv船设船头v船与河岸成角。合速度v与河岸成角。可以看出：角越

2、大，船漂下的距离x越短，那么，在什么条件下角最大呢？以v水的矢尖为圆心，v船为半径画圆，当v与圆相切时，角最大，根据船头与河岸的夹角应为，船沿河漂下的最短距离为：此时渡河的最短位移：典型例题某人以不变的速度垂直对岸游去，游到中间，水流速度加大，则此人渡河时间比预定时间A增加B减少C不变D无法确定答案：C某人以一定速度始终垂直河岸向对岸游去，当河水匀速流动时，他所游过的路程，过河所用的时间与水速的关系是()A水速大时，路程长，时间长B水速大时，路程长，时间短C水速大时，路程长，时间不变D路程、时间与水速无关答案: C如图所示，A、B为两游泳运动员隔着水流湍急的河流站在两岸边，A在较下游的位置，且

3、A的游泳成绩比B好，现让两人同时下水游泳，要求两人尽快在河中相遇，试问应采用下列哪种方法才能实现？（ ）A. A、B均向对方游（即沿虚线方向）而不考虑水流作用B. B沿虚线向A游且A沿虚线偏向上游方向游C. A沿虚线向B游且B沿虚线偏向上游方向游D. 都应沿虚线偏向下游方向，且B比A更偏向下游答案：A一条自西向东的河流，南北两岸分别有两个码头A、B，如图所示已知河宽为80 m，河水流速为5 m/s，两个码头A、B沿水流的方向相距100 m现有一只船，它在静水中的行驶速度为4 m/s，若使用这只船渡河，且沿直线运动，则()A它可以正常来往于A、B两个码头B它只能从A驶向B，无法返回C它只能从B驶

4、向A，无法返回D无法判断答案：B在抗洪抢险中，战士驾驶摩托艇救人，假设江岸是平直的，洪水沿江向下游流去，水流速度为v1，摩托艇在静水中的航速为v2，战士救人的地点A离岸边最近处O的距离为d，如战士想在最短时间内将人送上岸，则摩托艇登陆的地点离O点的距离为( ) A B0 C D答案：C某人横渡一河流，船划行速度和水流动速度一定，此人过河最短时间为了T1；若此船用最短的位移过河，则需时间为T2，若船速大于水速，则船速与水速之比为（ ） (A) (B) (C) (D) 答案：A小船在s=200 m宽的河中横渡,水流速度是2 m/s,船在静水中的航行速度为4 m/s.求:（1）小船渡河的最短时间.（

5、2）要使小船航程最短,应该如何航行?答案 （1）50 s（2）船速与上游河岸成60一条河宽100米，船在静水中的速度为4m/s，水流速度是5m/s，则（ ）A该船可能垂直河岸横渡到对岸B当船头垂直河岸横渡时，过河所用的时间最短C当船头垂直河岸横渡时，船的位移最小，是100米D当船横渡时到对岸时，船对岸的最小位移是100米答案： B河宽d60m，水流速度v16ms，小船在静水中的速度v2=3ms，问：(1)要使它渡河的时间最短，则小船应如何渡河?最短时间是多少?(2)要使它渡河的航程最短，则小船应如何渡河?最短的航程是多少?答案：（1）20s （2）小船的船头与上游河岸成600角时，最短航程为1

6、20m小河宽为d，河水中各点水流速度大小与各点到较近河岸边的距离成正比，x是各点到近岸的距离，小船船头垂直河岸渡河，小船划水速度为，则下列说法中正确的是（ ）A、小船渡河的轨迹为曲线B、小船到达离河岸处，船渡河的速度为C、小船渡河时的轨迹为直线D、小船到达离河岸处，船的渡河速度为答案：A如图所示，小船从A码头出发，沿垂直河岸的方向划船，若已知河宽为d，划船的速度v船恒定. 河水的流速与到河岸的最短距离x成正比，即）其中k为常量。要使小船能够到达距A码头正对岸为已知距离s的B码头，则下列说法正确的是A由于河中各处水速不同，因此不能求出渡河的时间B由于河中各处水速不同，因此不能求出划船的速度v船

7、C由于河中各处水速不同，因此小船不能到达B码头 D由于河中各处水速不同，因此小船渡河时应做曲线运动答案 D小船从A码头出发，沿垂直于河岸的方向渡河，若河宽为d，渡河速度v船恒定，河水的流速与到河岸的距离成正比，即v水=kx （xd/2，k为常量），要使小船能够到达距A正对岸为s的B码头，则Av船应为kd2/4s B.v船应为kd2/2sC渡河时间为4s/kd D.渡河时间为2s/kd 答案：AC例 1。 一条宽度为L的河，水流速度为，已知船在静水中速度为，那么：（1）怎样渡河时间最短？（2）若，怎样渡河位移最小？（3）若，怎样渡河船漂下的距离最短？解析：（1）小船过河问题，可以把小船的渡河运动

8、分解为它同时参与的两个运动，一是小船运动，一是水流的运动，船的实际运动为合运动。如图1所示。设船头斜向上游与河岸成任意角。这时船速在垂直于河岸方向的速度分量为，渡河所需要的时间为，可以看出：L、v船一定时，t随sin增大而减小；当时，（最大）。所以，船头与河岸垂直。图1（2）如图2所示，渡河的最小位移即河的宽度。为了使渡河位移等于L，必须使船的合速度v的方向与河岸垂直，即使沿河岸方向的速度分量等于0。这时船头应指向河的上游，并与河岸成一定的角度，所以有，即。图2因为，所以只有在时，船才有可能垂直河岸渡河。（3）若，则不论船的航向如何，总是被水冲向下游，怎样才能使漂下的距离最短呢？如图3所示，设

9、船头v船与河岸成角。合速度v与河岸成角。可以看出：角越大，船漂下的距离x越短，那么，在什么条件下角最大呢？以v水的矢尖为圆心，v船为半径画圆，当v与圆相切时，角最大，根据图3船头与河岸的夹角应为，船沿河漂下的最短距离为：此时渡河的最短位移：误区：不分条件，认为船位移最小一定是垂直到达对岸；将渡河时间最短与渡河位移最小对应。【模型要点】处理“速度关联类问题”时，必须要明白“分运动”与“合运动”的关系：（1）独立性：一物体同时参与几个分运动时，各分运动独立进行，各自产生效果（）互不干扰。（2）同时性：合运动与分运动同时开始、同时进行、同时结束。（3）等效性：合运动是由各分运动共同产生的总运动效果，

10、合运动与各分运动同时发生、同时进行、同时结束，经历相等的时间，合运动与各分运动总的运动效果可以相互替代。功是中学物理中的重要概念，它体现了力对物体的作用在空间上的累积过程，尤其是变力做功中更能体现出其空间积累的过程。所以在处理变力功可采用动能定律、功能原理、图象法、平均法等。【模型演练】1.（2005祁东联考）小河宽为d，河水中各点水流速度大小与各点到较近河岸边的距离成正比，x是各点到近岸的距离，小船船头垂直河岸渡河，小船划水速度为，则下列说法中正确的是（ ）A. 小船渡河的轨迹为曲线B. 小船到达离河岸处，船渡河的速度为C. 小船渡河时的轨迹为直线D. 小船到达离河岸处，船的渡河速度为答案：

11、A2(湖南长沙一中0910学年高一下学期期中)一人游泳渡河，以垂直河岸不变的划速向对岸游去，河水流动速度恒定下列说法中正确的是()A河水流动速度对人渡河无任何影响B人垂直对岸划水，其渡河位移是最短的C由于河水流动的影响，人到达对岸的时间与静水中不同D由于河水流动的影响，人到达对岸的位置向下游方向偏移答案：D3(河北正定中学0809学年高一下学期月考)某河水的流速与离河岸距离的变化关系如图所示河宽300，船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示若要使船以最短时间渡河，则()A船渡河的最短时间是75sB船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直C船在河水中航行的轨迹是一条直线D船在河水中的最大速度是5m/s答案：BD4有一小船欲从A处渡河，如图所示，已知河宽为400m，其下游300m处是暗礁浅滩的危险水域，水流速度恒为5m/s，欲使小船能安全到达对岸，求：船相对静水的最小速度应是多少？此时船头的指向与河岸的夹角又是多大？答案：4m/s37解析：小船要想在到达危险区域之前恰好到达对岸，则其合位移必为OA，如图所示，设水速为v1，小船速度为v2，由平行四边形和几何知识知v2v时v2有最小值，方向如图所示，由图知v2v1cos，cos08，即37v14m/s.7