专题强化 小船渡河与关联速度问题[学习目标] 1.能利用运动的合成与分解的知识,分析小船渡河问题和关联速度问题.2.建立两种模型的一般分析思路和解法.一、小船渡河问题1.运动分析小船渡河时,同时参与了两个分运动:一个是船相对水的运动(即船在静水中的运动),一个是船随水漂流的运动.2.两类常见问题(1)渡河时间问题① 渡河时间 t 取决于河岸的宽度 d 及船沿垂直河岸方向上的速度大小,即 t=.② 若要渡河时间最短,只要使船头垂直于河岸航行即可,如图 1 所示,此时 t=.图 1(2)最短位移问题① 若 v 水v 船,如图乙所示,从出发点 A 开始作矢量 v 水,再以 v 水末端为圆心,以 v 船的大小为半径画圆弧,自出发点 A 向圆弧作切线即为船位移最小时的合运动的方向.这时船头与河岸夹角 θ 满足 cosθ=,最短位移 x 短=.(多选)(2019·宜宾市高一质检)如图 3 所示为长江一段平行江道,一轮船的船头始终垂直指向江岸方向,轮船在静水中运动的速度保持不变,水匀速流动(假设整个江道水流速度相同),下列说法正确的是( )图 3A.水流速度越大,轮船行驶位移越大B.水流速度增大,轮船行驶位移不变C.水流速度越大,过江时间越短D.水流速度增大,过江时间不变答案 AD解析 因为船垂直于江岸方向的速度不变,而水流方向是垂直于这个方向的,在这个方向上没有分速度,设江道宽为 d,船垂直于江岸的速度为 v,t=,所以不论水速多大,船过江时间不变,故 C 错误,D 正确.若水速越大,相同时间内沿水速方向的位移就越大,船在水中运动的总位移也就越大,故 B 错误,A 正确.已知某船在静水中的速度为 v1=5m/s,现让船渡过某条河,假设这条河的两岸是理想的平行线,河宽为 d=100 m,水流速度为 v2=3 m/s,方向与河岸平行,(1)欲使船以最短时间渡河,渡河所用时间是多少?位移的大小是多少;(2)欲使船以最小位移渡河,渡河所用时间是多少?(3)若水流速度为 v2′=6m/s,船在静水中的速度为 v1=5 m/s 不变,船能否垂直河岸渡河?答案 (1)20s 20m (2)25s (3)不能解析 (1)由题意知,当船在垂直于河岸方向上的分速度最大时,渡河所用时间最短,河水流速平行于河岸,不影响渡河时间,所以当船头垂直于河岸渡河时,所用时间最短,最短时间为 t==s=20s.如图甲所示,当船到达对岸时,船沿...