1/6第四部分小船渡河模型1. 模型条件(1)物体同时参与两个匀速直线运动。(2)一个分运动速度大小和方向保持不变,另一个分运动速度大小不变,方向可在一定范围内变化。2. 模型特点(1)船的实际运动是水流的运动和船相对静水的运动的合运动。(2)三种速度:船在静水中的速度 V]、水的流速 v2、船的实际速度 v。(3)三种情景d① 过河时间最短:船头正对河岸,渡河时间最短,t=—(d 为河宽)。短v1② 过河路径最短(V2v1时):合速度不可能垂直于河岸,无法垂直河岸渡河。确定方法如下:如图所示,以 v2矢量末端为圆心,以 v1矢量的大小为半径画弧,从 v2矢量的始端向圆弧作切线,则合速度沿此切v 一dv,线方向航程最短。由图可知 sin,最短航程 x一=d。v 短sinUv21【典例 1】有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为 v 的大河。小明驾着小船渡河,去程时船头指向始终与河岸垂直,回程时行驶路线与河岸垂直。去程与回程所用时间的比值为 k,船在静水中的速度大小相同,则小船在静水中的速度大小为kvvkvvA.B.C.Dk2—11—k21—k2t;k2—1【答案】B【解析】设小船相对静水的速度为 v去程时过河的时间为td——d回程的时间 t—,由c1vc2Jv2一 v2卑 c题意知——k,解得 v—,故选项 B 正确。2/6tcJ1—k22【考点定位】小船渡河运动的分解和合成【名师点评】此题考查了速度的合成及分解问题;主要考查了小船渡河的两种方式“最短位移”和“最短3/6甲船的轨迹重合,v 必和轨迹垂直,dvcos0乙时间”;搞清楚渡河的时间的决定因素,列时间关系式即可解答;此题是由常规题改编而来的,所以平时要多注意常规题的解答。【典例 2】有一艘船以 v 甲的船速用最短的时间横渡过河,另一艘船以 v 乙的船速从同一地点以最短的航甲乙程渡河,两船轨迹恰好重合(设河水速度保持不变),则两船过河所用的时间之比为A.v:vB.v:vC.v2:v2D.v2:v2甲乙乙甲乙甲甲乙【答案】C【解析】要使甲船以最短时间过河,则甲船的船头应是垂直河岸,要使乙船以最短的航程过河而又和d如图所示。从已知条件和图中的几何关系可得到 t=,甲v甲vvc而;K=晶乙 r 血 cos0,v尸甲cos 乩联立可得到「甲:t 乙=vi:備。故 C 项正确。【考点定位】小船渡河;运动的分解和合成跟餘练习1.已知河水的流速为 v,小船在静水中的速度为 v,且 v