(1)要使小船渡河时间最短,则小船船头应垂直河岸渡河,渡河的最短时间
(2)渡河航程最短有两种情况:
①船速v
2大于水流速度v
1时,即v
2>v
1时,合速度v与河岸垂直时,最短航程就是河宽;
②船速v
2小于水流速度v
l时,即v
2<v
1时,合速度v不可能与河岸垂直,只有当合速度v方向越接近垂直河岸方向,航程越短。可由几何方法求得,即以v
1的末端为圆心,以v
2的长度为半径作圆,从v
1的始端作此圆的切线,该切线方向即为最短航程的方向,如图所示。
设航程最短时,船头应偏向上游河岸与河岸成θ角,则
,
最短行程,
小船的船头与上游河岸成60
0角时,渡河的最短航程为120m。
技巧点拔:对第一小问比较容易理解,但对第二小问却不容易理解,这里涉及到运用数学知识解决物理问题,需要大家有较好的应用能力,这也是教学大纲中要求培养的五种能力之一。