高中 | 小船过河问题 题目答案及解析

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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,小船以大小为v1=5m/s、船头与上游河岸成θ=60°角的速度(在静水中的速度)从A处过河,经过一段时间正好到达正对岸B处。已知河宽d=180m,则下列说法中正确的$(\quad\ \ \ \ )$

["

河中水流速度为2.5$\\sqrt{3}$m/s

","

小船以最短位移渡河的时间为24$\\sqrt{3}$s

","

小船渡河的最短时间为24s

","

小船以最短时间渡河时到达对岸的位移是90$\\sqrt{5}$m

"]
[["BD"]]

A.河中水流速度为

$v_{1}=v_{1}cos 60^{∘}=2.5m/s$

选项A错误;

B.小船以最短位移渡河的时间为

$t=\frac{d}{v_{1}\sin 60^{^\circ}}=\frac{180}{5 \times \frac{\sqrt{3}}{2}}\text{s}=24\sqrt{3}\text{s}$

选项B正确;

C.当船头方向指向正对岸时过河时间最短,则小船渡河的最短时间为

$t_{\min}=\frac{d}{v_{1}}=\frac{180}{5}\text{s=36s}$

选项C错误;

D.小船以最短时间渡河时到达对岸沿水流方向的位移是

$x=v_{2}t_{min}=2.5 × 36m=90m$

则总位移

$s=\sqrt{d^{2}+x^{2}}=90\sqrt{5}\text{m}$

选项D正确。

故选BD。

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