麻绳编织吊瓶:这个物理题怎么做?主要是过程!

来源:百度文库 编辑:中科新闻网 时间:2024/05/06 04:24:24
有一小船正在渡河,离对岸30 m,已知在下游40 m处有一危险区,假设河水流速为5 m/s,为了使小船不通过危险区到达对岸,那么小船从现在起相对静水的最小速度应是?

设船的速度方向与河岸的垂直方向的夹角为x,速度大小为v,则小船在河岸方向的速度为5-v*sinx,在垂直方向的速度为v*cosx。
当x为最小时,应满足小船在到达危险区的同时到达对岸。

40/(5-v*sinx)=30/(v*cosx)
整理得v=15/(4cosx+3sinx)……(1)
可知,要使v最小,必须使4cosx+3sinx取最大值
对其求导得(4cosx+3sinx)'=-4sinx+3cosx
另其等于0,解得sinx=3/5,cosx=4/5
代入(1)得 v=3,此为最小值

渡河是横向运动,水流是纵向运动,那么在同样时间之内,纵向运动40m之前,横向需要到达,所以有最长过河时间为:

t = 40/5 = 8s

v = 30/8 = 3.75m/s