格物学 力学运动的合成与分解

小船渡河问题-运动的合成与分解知识点教师选题基础选择题自测题答案-上海市等高中物理,平均正确率66.0%

2025-06-06
小船渡河问题-运动的合成与分解知识点教师选题基础选择题自测题答案-上海市等高中物理,平均正确率66.0%
2、['小船渡河问题']

正确率60.0%一轮船以船头始终垂直于河岸方向的速度向对岸行驶,水匀速流动.关于轮船通过的路程、渡河经历的时间与水流速度的关系,下列说法中正确的是(

C

A.水流速度越大,则路程越长,时间越长

B.水流速度越大,则路程越短,时间越短

C.水流速度越大,则路程越长,时间不变

D.路程和时间都与水流速度无关

3、['小船渡河问题']

正确率60.0%在抗洪救灾时,救援人员划船将河对岸的受灾群众进行安全转移.一艘船的船头指向始终与河岸垂直,耗时$${{6}{{m}{i}{n}}}$$到达对岸;另一艘船行驶路线与河岸垂直,耗时$${{9}{{m}{i}{n}}}$$到达对岸.假设河两岸平行,整个过程水的流速恒为$$\boldsymbol{v}_{\mathrm{{s k}}}$$,两船在静水中速度大小相等且均恒为$$\boldsymbol{\upsilon}_{\mathrm{H H}}$$,且$$\boldsymbol{v}$$,则$$\boldsymbol{v}_{\mathrm{\# f i}} ~=~ \boldsymbol{v}_{\mathrm{z K}}$$为(

A

A.$${{3}}$$∶$${\sqrt {5}}$$

B.$${{3}}$$∶$${{2}}$$

C.$${{5}}$$∶$${{4}}$$

D.$${{5}}$$∶$${{3}}$$

6、['物体做曲线运动的条件', '运动的合成、分解', '小船渡河问题']

正确率40.0%一只船在静水中的速度恒为$$0. 4 m / s$$,它要渡过一条宽度为$${{4}{0}{m}}$$的河,河水的流速均为$$0. 3 m / s$$,则下列说法中正确的是(

B

A.船的运动轨迹可能是一条曲线

B.船渡过河的位移可能是$${{5}{0}{m}}$$

C.要使小船过河的位移最短,船头应始终正对着对岸

D.如果水流速度增大,小船过河所需的最短时间将变大

8、['小船渡河问题']

正确率40.0%一船在静水中的速率是$${{3}{m}{/}{s}}$$,要渡过宽$${{2}{8}{m}{、}}$$水流流速为$${{4}{m}{/}{s}}$$的河流,下列说法中正确的是$${{(}{)}}$$

A

A.此船不可能垂直河岸到达对岸

B.此船不可能渡过河

C.船相对于岸的速度一定是$${{5}{m}{/}{s}}$$

D.此船渡河的最短时间是$${{7}{s}}$$

9、['小船渡河问题', '两个直线运动的合成']

正确率40.0%一条船在静水中的速度为$${{3}{m}{/}{s}}$$,它要横渡一条宽为$${{3}{0}{m}}$$的河,河中水流速度为$${{4}{m}{/}{s}}$$,则这船(

D

A.可能垂直河岸抵达正对岸

B.船到达对岸的速度大小一定为$${{5}{m}{/}{s}}$$

C.渡河时间可能为$${{7}{.}{5}{s}}$$

D.渡河的位移可能是$${{5}{0}{m}}$$

10、['合运动与分运动的概念和性质', '小船渡河问题']

正确率60.0%一轮船以一定的速度垂直河流向对岸行驶,当河水匀速流动时,轮船过河所用的时间与水流速度的正确关系是(

C

A.水速越大,时间越长

B.水速越大,时间越短

C.渡河时间与水速的大小无关

D.无法确定

以下是各题的详细解析:

第2题解析:

轮船渡河的运动可以分解为两个分运动:垂直河岸的匀速运动(速度为船速 $$v_c$$)和沿河岸的匀速运动(速度为水速 $$v_s$$)。

1. 路程:合速度方向的路程由两个分运动决定,水速越大,沿河岸的分位移越大,总路程 $$s = \sqrt{(v_c t)^2 + (v_s t)^2}$$ 越长。

2. 时间:渡河时间仅由垂直河岸的分运动决定,$$t = \frac{d}{v_c}$$($$d$$ 为河宽),与水速无关。

因此,水流速度越大,路程越长,但时间不变。正确答案为 C

第3题解析:

设河宽为 $$d$$,静水船速为 $$v$$,水速为 $$v_s$$。

1. 第一艘船:船头垂直河岸,实际路径为合速度方向。渡河时间 $$t_1 = \frac{d}{v} = 6 \text{ min}$$,因此 $$v = \frac{d}{6}$$。

2. 第二艘船:路径垂直河岸,需船头偏向上游抵消水速。合速度垂直河岸,船速分量为 $$\sqrt{v^2 - v_s^2}$$,时间 $$t_2 = \frac{d}{\sqrt{v^2 - v_s^2}} = 9 \text{ min}$$。

将 $$v = \frac{d}{6}$$ 代入得 $$\frac{d}{\sqrt{\left(\frac{d}{6}\right)^2 - v_s^2}} = 9$$,解得 $$v_s = \frac{d}{6} \cdot \frac{\sqrt{5}}{3}$$。故 $$\frac{v_s}{v} = \frac{\sqrt{5}}{3}$$,即 $$v : v_s = 3 : \sqrt{5}$$。正确答案为 A

第6题解析:

已知静水船速 $$v_c = 0.4 \text{ m/s}$$,水速 $$v_s = 0.3 \text{ m/s}$$,河宽 $$d = 40 \text{ m}$$。

A. 船的运动轨迹是直线(两匀速运动的合运动为匀速直线运动),错误

B. 若船头偏向上游,合位移可大于河宽。最小位移为河宽 $$40 \text{ m}$$,最大位移为 $$\frac{d}{\cos \theta}$$($$\theta$$ 为偏角),可能为 $$50 \text{ m}$$,正确

C. 最短位移需船头偏向上游,使合速度垂直河岸,错误

D. 最短时间仅由垂直河岸的分速度决定,与水速无关,错误

正确答案为 B

第8题解析:

已知静水船速 $$v_c = 3 \text{ m/s}$$,水速 $$v_s = 4 \text{ m/s}$$,河宽 $$d = 28 \text{ m}$$。

A. 因 $$v_c < v_s$$,船无法垂直抵岸(需 $$v_c > v_s$$ 才可能),正确

B. 船可以渡过河,只需船头有垂直分量,错误

C. 合速度大小不固定,取决于船头方向,错误

D. 最短时间 $$t_{\text{min}} = \frac{d}{v_c} = \frac{28}{3} \approx 9.33 \text{ s}$$,错误

正确答案为 A

第9题解析:

已知静水船速 $$v_c = 3 \text{ m/s}$$,水速 $$v_s = 4 \text{ m/s}$$,河宽 $$d = 30 \text{ m}$$。

A. 因 $$v_c < v_s$$,无法垂直抵岸,错误

B. 到岸速度大小取决于船头方向,不一定是 $$5 \text{ m/s}$$,错误

C. 渡河时间 $$t = \frac{d}{v_c \sin \theta}$$($$\theta$$ 为船头与岸夹角),若 $$\theta = 90^\circ$$,则 $$t = 10 \text{ s}$$;若 $$\theta \neq 90^\circ$$,时间更长,错误

D. 最小位移为 $$d = 30 \text{ m}$$,最大位移可趋近无限,$$50 \text{ m}$$ 可能,正确

正确答案为 D

第10题解析:

船头垂直河岸时,渡河时间仅由垂直分速度 $$v_c$$ 和河宽 $$d$$ 决定,与水速无关。因此无论水速如何变化,时间 $$t = \frac{d}{v_c}$$ 不变。正确答案为 C

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