(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船、水的流速v水、船的实际速度v。
(3)三种情况
情况 图示 说明 渡河时间最短 当船头垂直河岸时,渡河时间最短,最短时间tmin= 渡河位移最短 当v水<v船时,如果满足v水-v船cos θ=0,渡河位移最短,xmin=d 当v水>v船时,如果船头方向(即v船方向)与合速度方向垂直,渡河位移最短,最短渡河位移为xmin= 【例1】 有一只小船正在过河,河宽d=300 m,小船在静水中的速度v1=3 m/s,水的流速v2=1 m/s。小船在下列条件过河时,求过河的时间。
(1)以最短的时间过河;
(2)以最短的位移过河。
解析 (1)当小船的船头方向垂直于河岸时,即船在静水中的速度v1的方向垂直于河岸时,过河时间最短,则最短时间tmin== s=100 s。
(2)因为v1=3 m/s>v2=1 m/s,所以当小船的合速度方向垂直于河岸时,过河位移最短。此时合速度方向如图所示,则过河时间t==≈106.1 s。
答案 (1)100 s (2)106.1 s
3.关联物体速度的分解
解决"关联"速度问题的关键在于:
(1)明确要分解速度的物体:该物体速度方向与绳(杆)速度方向有夹角。
(2)明确要分解的速度:物体的实际速度为合速度。
(3)明确要分解的方向:①沿着绳子(杆)伸长的方向分解。②沿着垂直绳子(杆)方向分解。