小船过河问题的总结
小船过河问题-高考物理知识点

小船过河问题-高考物理知识点
小船过河问题1.一般情况的过河小船过河问题,可以把小船的渡河运动分解为它同时参与的两个运动,一是小船运动,一是水流的运动,船的实际运动为合运动。
2.以最短时间过河
过河时间最短,就是所有的船速都用来过河,这时候船头应该垂直河岸。
因为这时候船参与两个运动,一个是沿水流方向,一个是垂直河岸方向,而且这两个运动具有独立性,互不干扰。
3.以最短航程过河
“沿最短行程过河”就是和速度方向垂直河岸,那么要求在水流方向上没有速度,就是说在船速沿水流方向分解一个速度来抵消水速,而且船头应该偏向上游。
坐船过河的问题 逻辑

坐船过河的问题逻辑坐船过河问题是一个经典的逻辑谜题,涉及到概率和推理等方面。
本文将介绍坐船过河问题的背景、经典解法以及其所涉及的逻辑思想。
下面是本店铺为大家精心编写的5篇《坐船过河的问题逻辑》,供大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。
《坐船过河的问题逻辑》篇1一、引言坐船过河问题是一个经典的逻辑谜题,常常被用作智力测试或面试题目。
这个问题看似简单,但涉及到的概率和推理等方面却十分复杂。
本文将详细介绍坐船过河问题的背景、经典解法以及其所涉及的逻辑思想。
二、坐船过河问题经典解法坐船过河问题是这样的:假设一个人要过河,河边有一条船,船上可以载两个人。
但是,船不能超载,也不能剩下一个人。
现在这个人要怎样过河呢?经典解法是这样的:这个人可以先载另一个人过河,然后把船开回来,再载自己过河,最后把船开回去,这样就成功了。
这个解法涉及到了概率和推理等方面,下面将详细解释。
三、坐船过河问题所涉及的逻辑思想坐船过河问题涉及到了推理和概率等方面的逻辑思想。
1. 推理坐船过河问题中的推理是指,通过已知的条件和事实,推断出未知的结果。
例如,当这个人载另一个人过河后,他知道船上还有一个人,因此他需要把船开回来,再把自己载过去。
这就是推理的过程。
2. 概率坐船过河问题中的概率是指,在已知的条件下,某种结果出现的可能性。
例如,当这个人载另一个人过河后,船上还剩下一个人,这个人需要把船开回来,载自己过河的概率是 1/2。
这就是概率的体现。
综上所述,坐船过河问题是一个涉及到推理和概率等方面的逻辑谜题。
《坐船过河的问题逻辑》篇2坐船过河问题是一个经典的逻辑谜题,它的描述通常如下:有一个人要穿过一条河流,他只有一艘小船,这艘小船既不能承载超过它的重量,也不能在水中浸泡太久。
此外,这个人还不能下水游泳,那么他该如何顺利地穿过河流?这个问题涉及到资源的合理利用和时间的优化。
如果这个人想要顺利地穿过河流,他需要考虑以下几个方面:1. 船的承载能力:船只能承载一个人和一定重量的物品。
小船过河问题三种情况及其公式

小船过河问题三种情况及其公式
小船渡河三种情况公式推导是:
1、小船过江时的水流速度与船过江的时间无关,只与船的速度有关。
从船的速度都是用来过河的,而不是作为分速度来说,可以推导出沿河岸垂直过河是最短的过河方式,公式为t=s/v船。
2、当船速大于水速时,当前速度和船速的组合速度可以垂直于河岸。
当船速与流速的夹角为时,即当船向(-90)度方向向上游倾斜时,船可以垂直过河,此时的渡河时间可以表示为T=S/cos(-90)V 船。
3、如果满足流速大于船速的前提,流速和船速的组合速度不能垂直于河岸。
但不要忘了船的位移最短,就是画一个以船速的长度为半径,以速度的箭头末端为圆心的圆。
这时圆上有无数条切线,所以要求出速度初始位置的切线,也就是这条切线与最短位移重合,所以此时的公式是s=河宽*v水/v船。
高中物理小船过河问题含答案讲解

小船过河问题轮船渡河问题:(1)处理方法:轮船渡河是典型的运动的合成与分解问题,小船在有一定流速的水中过河时,实际上参与了两个方向的分运动,即随水流的运动(水冲船的运动)和船相对水的运动(即在静水中的船的运动),船的实际运动是合运动。
21.渡河时间最少:在河宽、船速一定时,在一般情况下,渡河时间 ,显然,当时,即船头的指向与河岸垂直,渡河时间最θυυsin 1船ddt ==︒=90θ小为,合运动沿v 的方向进行。
vd2.位移最小若水船υυ>结论船头偏向上游,使得合速度垂直于河岸,位移为河宽,偏离上游的角度为船水υυθ=cos 若,则不论船的航向如何,总是被水冲向下游,怎样才能使漂下的距离最短水船v v <呢?如图所示,设船头v 船与河岸成θ角。
合速度v 与河岸成α角。
可以看出:α角越大,船漂下的距离x 越短,那么,在什么条件下α角最大呢?以v 水的矢尖为圆心,v 船为半径画圆,当v 与圆相切时,α角最大,根据船头与河岸的夹角应为水船v v =θcos,船沿河漂下的最短距离为:水船v v arccos=θθθsin )cos (min 船船水v d v v x ⋅-=此时渡河的最短位移:船水v dv ds ==θcos 【例题】河宽d =60m ,水流速度v 1=6m /s ,小船在静水中的速度v 2=3m /s ,问:(1)要使它渡河的时间最短,则小船应如何渡河?最短时间是多少?(2)要使它渡河的航程最短,则小船应如何渡河?最短的航程是多少?★解析: (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s s dt 2030602===υ(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。
高中物理小船过河问题含答案讲解

小船过河问题轮船渡河问题:(1)处理方法:轮船渡河是典型的运动的合成与分解问题,小船在有一定流速的水中过河时,实际上参与了两个方向的分运动,即随水流的运动(水冲船的运动)和船相对水的运动(即在静水中的船的运动),船的实际运动是合运动。
1.渡河时间最少:在河宽、船速一定时,在一般情况下,渡河时间sin1船d dt,显然,当90时,即船头的指向与河岸垂直,渡河时间最小为vd ,合运动沿v 的方向进行。
2.位移最小若水船结论船头偏向上游,使得合速度垂直于河岸,位移为河宽,偏离上游的角度为船水cos若水船v v ,则不论船的航向如何,总是被水冲向下游,怎样才能使漂下的距离最短呢?如图所示,设船头v 船与河岸成θ角。
合速度v 与河岸成α角。
可以看出:α角越大,船漂下的距离x 越短,那么,在什么条件下α角最大呢?以v 水的矢尖为圆心,v 船为半径画圆,当v与圆相切时,α角最大,根据水船v v cos船头与河岸的夹角应为v水θv αABEv船v 水v船θvV水v 船θv 2v 1水船v v arccos,船沿河漂下的最短距离为:sin)cos (min 船船水v dv v x 此时渡河的最短位移:船水v dv d scos【例题】河宽d =60m ,水流速度v 1=6m /s ,小船在静水中的速度v 2=3m /s ,问:(1)要使它渡河的时间最短,则小船应如何渡河?最短时间是多少? (2)要使它渡河的航程最短,则小船应如何渡河?最短的航程是多少?★解析: (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ss dt2030602(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。
微专题18 小船过河问题-2025版高中物理微专题

微专题18小船过河问题【核心要点提示】小船渡河问题分析(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:v 1(船在静水中的速度)、v 2(水流速度)、v (船的实际速度).(3)三种情景①过河时间最短:船头正对河岸时,渡河时间最短,t 短=d v 1(d 为河宽).②过河路径最短(v 2<v 1时):合速度垂直于河岸时,航程最短,s 短=d .船头指向上游与河岸夹角为α,cos α=v 2v 1.③过河路径最短(v 2>v 1时):合速度不可能垂直于河岸,无法垂直渡河.确定方法如下:如图所示,以v 2矢量末端为圆心,以v 1矢量的大小为半径画弧,从v 2矢量的始端向圆弧作切线,则合速度沿此切线方向航程最短.由图可知:cos α=v 1v 2,最短航程:s 短=d cos α=v 2v 1d .【微专题训练】如图所示,甲、乙两同学从河中O 点出发,分别沿直线游到A 点和B 点后,立即沿原路线返回到O 点,OA 、OB 分别与水流方向平行和垂直,且OA =OB 。
若水流速度不变,两人在静水中游速相等,则他们所用时间t 甲、t 乙的大小关系为()A .t 甲<t 乙B .t 甲=t 乙C .t 甲>t 乙D .无法确定解析:选C 设水速为v 0,人在静水中的速度为v ,OA =OB =x 。
对甲,O →A 阶段人对地的速度为(v +v 0),所用时间t 1=x v +v 0;A →O 阶段人对地的速度为(v -v 0),所用时间t 2=x v -v 0。
所以甲所用时间t 甲=t 1+t 2=x v +v 0+x v -v 0=2vx v 2-v 02。
对乙,O →B 阶段和B →O 阶段的实际速度v ′为v 和v 0的合成,如图所示。
由几何关系得,实际速度v ′=v 2-v 02,故乙所用时间t 乙=2x v ′=2x v 2-v 02。
t 甲t 乙=v v 2-v 02>1,即t 甲>t 乙,故C 正确。
小船渡河问题归纳总结

小船渡河问题归纳总结小船渡河问题是一个经典的数学难题,涉及到逻辑思维和数学推理。
在这个问题中,有一条河,河中有一只小船,以及一些不同速度的人。
考虑到小船只能承载一定数量的人,并且在渡河过程中船上的人数不能超过船的承载量,并给出各人的渡河速度,我们需要找到最短的时间完成所有人的过河。
首先,我们可以根据题目给出的条件得出以下结论:1. 渡河速度最慢的人需要始终伴随着船。
2. 若A、B两人渡河时间相同,则可以先让A渡河,再由A返回并让B渡河,而不影响总时间。
3. 若A、B两人渡河时间不同,则应让速度较快的人先行渡河,以减少总时间。
基于以上结论,我们可以提出一种基本的渡河策略:1. 将速度最慢的人与速度第二慢的人配对,让他们一起渡河。
这样可以保证渡河时间的最小值为这两人的时间之和。
2. 速度第二慢的人将船送回,速度最快的人与速度第三快的人一起渡河。
这样可以确保速度最快的人在返航时没有较慢的人在船上拖延时间。
3. 速度第三快的人将船送回,速度最慢的两个人一起渡河。
这样可以确保速度最快的人在返航时没有较慢的人在船上拖延时间。
4. 最后,速度第二快的人与速度最快的人一起渡河。
通过以上策略,我们可以保证总时间最短。
但是,需要注意的是,在实际操作过程中可能会出现一些特殊情况,需要灵活应对。
例如,当最慢的人数为奇数时,我们可能需要调整策略,让最快的两个人先行渡河,从而避免时间的浪费。
除了基本策略外,还有一些变体可以考虑。
在某些情况下,每个人的渡河速度可能是不确定的,我们只知道每个人之间的速度关系。
在这种情况下,我们可以利用排列组合的方法来找到最优解。
通过将不同速度的人进行排列组合,并计算每种组合的总时间,最终选择总时间最小的一种组合。
此外,我们还可以通过编程来解决小船渡河问题。
利用计算机的高速计算能力,我们可以根据题目给出的具体条件,通过编写算法来自动找到最优解,从而节省了人工计算的时间和精力。
这在实际生活中可能会更加便捷和高效。
小船过河知识点总结

小船过河知识点总结一、船的选择1. 船的稳定性在选择乘船过河时,一艘船的稳定性是至关重要的。
稳定性差的船在水流中容易受到推动而失去平衡,产生翻船的危险。
因此,应该选择结构稳固、重心低、抗风浪性好的船只进行乘坐。
2. 船的尺寸船的尺寸也是一个需要考虑的因素。
如果要过的河流较宽,应该选择较大尺寸的船,以便容纳更多的人和物品。
而在窄小的河道,小型船只更适合操作。
3. 船的材质船的材质也对于其稳定性和耐用性有着重要的影响。
一般来说,钢筋混凝土、玻璃钢或铝合金等材质的船比较结实耐用,是比较好的选择。
二、水流分析1. 水流速度在小船过河时,需要对水流的速度有一定的了解。
快速流动的水流会给船的操纵带来一定的难度,需要更加谨慎小心。
2. 水流方向水流的方向对于船的操控也有着重要的影响。
如果水流方向与船的移动方向相同,那么船的操纵会相对容易一些。
而如果水流与船的移动方向相反,需要更多的力量和技巧来控制船只的行驶。
3. 水流的深度水流的深度也是需要关注的因素。
浅水中,船只容易搁浅;而深水中,应当防止水流的冲击而失去控制。
三、操船技巧1. 划桨姿势正确的划桨姿势对于船的行驶非常重要。
要保持船的平衡,划桨者应该采取正确的坐姿和划桨动作,避免过于僵硬或者用力过猛,导致船只不稳或者行驶方向偏移。
2. 方向控制控制船只的方向也是一个需要技巧的环节。
划桨力度的调节、舵的运用以及水流方向的分析都对于船只的行驶轨迹有着重要的影响。
3. 水流感知划桨要结合对水流的感知,根据水流的速度和方向及时调整船只的行驶方向和速度。
在操纵船只过程中,要随时留意水流的变化,及时作出反应。
四、安全意识1. 穿救生衣在乘船过河时,乘客应该穿着救生衣,以防止发生意外时能够得到及时的保护。
2. 避免超载应严格控制船只的承载量,避免超载,以确保船只的稳定性和安全性。
3. 注意气象变化在乘船过河之前,应留意天气状况,避免恶劣天气的到来或突发气象事件对行程造成不利影响。
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曲线运动习题课
一、船过河模型
1、处理方法:小船在有一定流速的水中过河时,实际上参与了两个方向的分运动,即随水流的运动(水冲船的运动)和船相对水的运动,即在静水中的船的运动(就是船头指向的方向),船的实际运动是合运动。
2、若小船要垂直于河岸过河,过河路径最短,应将船头偏向上游,如图甲所示,此时过河时间:
3、若使小船过河的时间最短,应使船头正对河岸行驶,如图乙所示,此时过河时间(d为河宽)。
因为在垂直于河岸方向上,位移是一定的,船头按这样的方向,在垂直于河岸方向上的速度最大。
二、绳端问题(绳子末端速度分解)
绳子末端运动速度的分解,按运动的实际效果进行可以方便我们的研究。
例如在右图中,用绳子通过定滑轮拉物体船,当以速度v匀速拉绳子时,求船的速度。
解析:船的运动(即绳的末端的运动)可看作两个分运动的合成:
a)沿绳的方向被牵引,绳长缩短,绳长缩短的速度等于左端绳子伸长的速度。
即为v;
b)垂直于绳以定滑轮为圆心的摆动,它不改变绳长。
这样就可以求得船的速度为, 当船向左移动,α将逐渐变大,船速逐渐变大。
虽然匀速拉绳子,但物体A却在做变速运动。
绳子末端速度的分解问题,是本章的一个难点,同学们在分解时,往往搞不清哪一个是合速度,哪一个是分速度。
以至解题失败。
下面结合例题讨论一下。
例1、如图1所示,在河岸上利用定滑轮拉绳索使小船靠岸,拉绳速度大小为v1,当船头的绳索与水平面夹角为θ时,船的速度多大
解析我们所研究的运动合成问题,都是同一物体同时参与的两个分运动的合成问题,而物体相对于给定参照物(一般为地面)的实际运动是合运动,实际运动的方向就是合运动的方向。
本例中,船的实际运动是水平运动,它产生的实际效果可以A点为例说明:一是A点沿绳的收缩方向的运动,二是A点绕O点沿顺时针方向的转动,所以,船的实际速度v可分解为船沿绳方向的速度v1和垂直于绳的速度v2,如图1所示。
由图可知:v=v1/cosθ
点评不论是力的分解还是速度的分解,都要按照它的实际效果进行。
本例中,若将拉绳的速度分解为水平方向和竖直方向的分速度,就没有实际意义了,因为船并不存在竖直方向上的分运动
例2 如图2所示,一辆匀速行驶的汽车将一重物提起,在此过程中,重物A 的运动情况是【】
A. 加速上升,且加速度不断增大
B. 加速上升,且加速度不断减小
C. 减速上升,且加速度不断减小
D. 匀速上升
解析物体A的速率即为左段绳子上移的速率,而左段绳子上移的速率与右段绳子在沿着绳长方向的分速率是相等的。
右段绳子实际上同时参与两个运动:沿绳方向拉长及向上摆动。
将右段绳子与汽车相连的端点的运动速度v沿绳子方向
和与绳子垂直方向分解,如图3所示,则沿绳方向的速率即为物体A的速率
vA=v1=vsinθ。
随着汽车的运动,θ增大,vA=v1增大,故A应加速上升。
由v-t图线的意义知,其斜率为加速度,在0°~90°范围内,随θ角的增大,曲线y=sinθ的斜率逐渐减小,所以A上升的加速度逐渐减小。
答案B
点评本题主要考查了运动的分解,解题的关键是要分清合速度与分速度。
一般情况下,物体相对于给定的参考系(一般为地面)的实际运动就是合运动,本例中,汽车的实际运动就是合运动。
另外,运动的分解要按照它的实际效果进行。
跟综练习如图4所示,汽车甲以速度v1拉汽车乙前进,
乙的速度为v2,甲、乙都在水平面上运动,则v1∶v2=__________。
答案cosα∶1
小船渡河的问题补充
小船渡河的问题,就是讨论“船”、“水”、“岸”三者之间的相对运动的关系.其中“船相对于岸的运动”就是“船相对于水的运动”和“水相对于岸的运动”的合运动.
解决这类问题的基本思路:
第一,仔细分析与命题相关的三个考查对象之间的相对运动的关系,正确确定其中哪一个运动可以看作是另外两个相对运动的合运动.
第二,按照平行四边形定则,画出已经确定了的两个分运动和合运动的矢量关系图,然后分析这个平行四边形矢量关系图,根据已知条件计算待求未知量.一般说来,任何一个命题,必然给定了包括三个速度的大小和方向的六个因素中的四个,求另两个未知因素.
1.小船过河问题的分析与求解方法
(1)处理方法:
小船在有一定流速的河中过河时,实际上参与了两个方向的分运动,即随水流的运动(水冲船的运动)和船相对水的运动(即在静水中的船运动),船的实际运动是合运动.
(2)若小船垂直于河岸渡河,则过河路径最短,应将船头偏向上游.如图甲所示,此时过河时间t==
若使小船过河的时间最短,应使船头正对河岸行驶,如图乙所示,此时过河时间t=(d为河宽).
〔例3〕一条宽度为L的河,水流速度为v水,已知船在静水中的速度为v船,那么:
(1)怎样渡河时间最短(2)若v船>v水,怎样渡河位移最小(3)若v船<v水,怎样渡河船漂下的距离最短
解析:(1)如下左图所示,设船头斜向上游与河岸成任意角θ.这时船速在垂直于河岸方向的速度分量为v1=v船sinθ,渡河所需的时间为:
t==
可以看出:L、v船一定时,t随sinθ增大而减小;当θ=90°时,sinθ=1(最大).所以,船头与河岸垂直时,渡河时间最短.最短时间:tmin=
(2)如上右图所示,渡河的最小位移即河的宽度.为了使渡河位移等于L,必须使船的合速度v的方向与河岸垂直,即使沿河岸方向的速度分量为0.这时船头应指向河的上游,并与河岸成一定的角度θ.根据三角函数关系有v船cosθ-v水=0 cosθ=θ=arccos 因为0≤cosθ≤1,所以只有在v船>v水时,船才有可能垂直河岸渡过.(或者由三角形几何关系知道)
(3)如果水流速度大于船在静水中的航行速度,则不论船的航向如何,总是被水冲向下游,怎样才能使漂下的距离最短呢如图所示,设船头与河岸成θ角,合速度v与河岸成α角(取小于90°的一边).可以看出:α角越大,船漂下的距离x越短.那么在什么条件下α角最大呢以v水的矢尖为圆心、v船为半径画圆,当v与圆相切时,α角最大.根据cosθ=v船/v水,船头与河岸的夹角应为θ=arccos 船漂下的最短距离:xmin=(v水-v船cosθ)• 此时渡河的最短位移:s==
4.小船在宽度为200 m、水流速度为2 m/s的河中驶向对岸,已知小船在静水中的速度为4 m/s,两岸是平行的,求:
(1)若小船的船头始终正指对岸航行时,它将在何时何处到达对岸
(2)若要使小船的船头到达正对岸,小船应如何行驶要用多长时间
(3)若小船航向跟上游河岸成30°角,它将行驶多长时间,在何处到达对岸解:小船渡河的运动是小船在静水中的运动和水流运动的合运动,设船对岸的速度为v,河宽为d,则v船=4 m/s,v水=2 m/s,d=200 m
(1)若小船的船头始终正指对岸航行,则小船渡河时间最短,由合运动和分运动具有等时性可求渡河时间t=s=50 s.
这时船的实际航向是由A→C,船在出发点A的下游C点处到达对岸,如下左图所示.
BC=v水•t=2×50 m=100 m即在B点下游100 m处到达对岸.
(2)若要使小船到达正对岸,即以最小位移渡河,在v船>v水时,应使合运动的速度方向垂直于河岸,船头指向(用v船表示)应偏向上游一定角度θ,如下右图所示,合运动的速度大小为:v合′=m/s=2 m/s
所以θ=60°,即船头指向应偏向上游与河岸成60°角
渡河时间为:
t′=s=s
(3)如图所示,将v船正交分解v1=v船sin30°=2 m/s v2=v船cos30°=2 m/s>v水
所以,船同时参与了两个分运动,一个是以速度v1垂直指向对岸的分运动,另一个是以速度(v2-v水)逆水流指向上游的分运动.渡河时间:t〃=s=100 s
这时船的实际航向是由A→E,船在出发点A的上游E点处到达对岸
BE=(v2-v水)t〃=(2 -2)×100 m=146 m即在B点上游146 m处到达对岸.5.如图2所示,一艘小艇从河岸的A处出发渡河,小艇保持与河岸垂直的方向行驶,经过10 min到达正对岸下游120 m的C处;如果小艇保持原来的速度逆水斜向上游与河岸成α角的方向行驶,则经过min恰好到达正对岸的B处,则这条河的宽度为多少
解:设艇速为v1,水速为v2,河宽为s,第一次渡河时间为t1,第二次渡河时间为t2,则由运动的独立性和等时性得:第一次渡河:v2==12 m/min得v1=m/min
第二次渡河:s1=v1t2,s2=v2t2,由叠加原理(如图所示)
s12-s22=s2 (v1t2)2-(v2t2)2=s2将v1=,v2=12 m/min代入得
( ×2-(12×2=s2解得河宽s=200 m.。