| 小船过河问题 题目答案及解析

稿件来源:高途

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必修2

第五章 曲线运动

5.1 曲线运动

小船过河问题

如图所示,河的宽度为$L$,河水流速为$v$,甲、乙两船均以相同的静水中速度同时渡河。出发时两船相距$2\;\rm L$,甲、乙船头均与岸边成$60^\circ$角,且乙船恰好能直达正对岸的$A$点。则下列判断正确的是$(\qquad)$

["

甲船正好也在$A$点靠岸

","

甲船在$A$点左侧靠岸

","

甲、乙两船可能在未到达对岸前相遇

","

甲、乙两船到达对岸前一定相遇

"]
[["B"]]

设甲、乙两船在静水中速度均为$v_{0}$,乙船恰好能直达正对岸的$A$点,根据速度合成与分解,可知:水的速度为$v_{水}=v_{0}\cos 60{^\circ}=\dfrac{v_{0}}{2}$

甲、乙两船垂直河岸的速度$v_{垂}=v_{0}\sin 60{^\circ}=\dfrac{\sqrt{3}}{2}v_{0}$

可知甲乙两船到达对岸的时间相等,即渡河的时间为$t=\dfrac{L}{v_{0}\sin 60{^\circ}}=\dfrac{2\sqrt{3}L}{3v_{0}}$

甲船沿河岸方向上的位移为$x=v_{水}t=v_{0}\cos 60{^\circ} \times \dfrac{L}{v_{0}\sin 60{^\circ}}=\dfrac{\sqrt{3}}{3}L \lt 2\;\rm L$

故甲船在$A$点左侧靠岸,甲、乙两船在到达对岸前不可能相遇,故$\rm ACD$错误,$\rm B$正确。

故选:$\rm B$

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