19.船在靜水中的速度v1=4m/s,水流的速度v2=5m/s,假設(shè)河岸為主線,若河的寬度d=100m,
(1)渡河最短時(shí)間25s;
(2)渡河最小位移125m.

分析 船航行時(shí)速度為靜水中的速度與河水流速二者合速度,當(dāng)以靜水中的速度垂直河岸過河的時(shí)候渡河時(shí)間最短.由矢量合成的平行四邊形定則得知小船的合速度,小船實(shí)際以合速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),進(jìn)而求得位移的大;小船以最短距離過河時(shí),則靜水中的速度斜著向上游,合速度垂直河岸.

解答 解:(1)要使渡河時(shí)間最短,船頭要始終正對(duì)河岸,即v1方向始終垂直河岸.
船渡河時(shí)間:$t=\fracjcftlgj{{v}_{1}}=\frac{100}{4}=25s$
船登陸的地點(diǎn)離正對(duì)岸的距離x=v2t=60m;
(2)要使渡河位移最小,由于v1<v2,船的合速度不能垂直于河岸;則當(dāng)船的合速度的方向與河岸之間的夾角最大時(shí),渡河的位移最。
設(shè)船頭與河岸上游夾角為θ,有$cosθ=\frac{{v}_{1}}{{v}_{2}}=\frac{4}{5}$,所以 θ=37°;
此時(shí)合速度的方向與河岸之間的夾角:β=90°-θ=53°
船的最小位移:s=$\fracolrqebq{sin53°}=\frac{100}{0.8}=125$m
故答案為:25;125

點(diǎn)評(píng) 考查運(yùn)動(dòng)的合成與分解,掌握力的平行四邊形定則,與三角函數(shù)的運(yùn)用,注意幾何關(guān)系的構(gòu)建,及時(shí)間最短與位移最短的區(qū)別.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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10.如圖所示,導(dǎo)熱性能良好的U形玻璃細(xì)管豎直放置,水平細(xì)管又與U形玻璃細(xì)管底部相連通,各部分細(xì)管內(nèi)徑相同.U形管左管上端封有長(zhǎng)11cm的理想氣體柱B,右管上端用不計(jì)質(zhì)量的小活塞封閉,形成一段氣體柱C,氣體柱B、C長(zhǎng)度相同,U形玻璃管左、右兩側(cè)水銀面恰好相平,水銀面距U形玻璃管底部的高度為15cm.水平細(xì)管內(nèi)封有長(zhǎng)為10cm的理想氣體柱A.現(xiàn)將小活塞緩慢向下推,使氣體柱B的長(zhǎng)度變?yōu)?0cm,此時(shí)氣體柱A仍封閉在水平玻璃管內(nèi).已知外界大氣壓強(qiáng)為 75cmHg,玻璃管周圍溫度不變.試求:
①最終氣體柱B的壓強(qiáng);
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7.某人造衛(wèi)星繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),飛行軌道在地球表面的投影如圖所示,圖中標(biāo)明了該衛(wèi)星相繼飛臨赤道上空所對(duì)應(yīng)的地面的經(jīng)度.設(shè)該人造衛(wèi)星繞地球飛行的軌道半徑為r1,地球同步衛(wèi)星飛行軌道半徑為r2.則(  )
A.該人造衛(wèi)星周期為1.5小時(shí)
B.該衛(wèi)星環(huán)繞速度約為2.3km/s
C.r13:r23=1:256
D.在該衛(wèi)星內(nèi)漂浮的物體處于平衡狀態(tài)

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14.經(jīng)過探測(cè)月球質(zhì)量是地球質(zhì)量的$\frac{1}{a}$,月球的半徑是地球華半徑的$\frac{1}$.假設(shè)月球上空高h(yuǎn)處有一質(zhì)量為m1的物體自由下落.它落到月球表面所需要的時(shí)間是t1.在地球上空高H=ch處有一質(zhì)量為m2的物體自由下落,它落到地球表面所需要的時(shí)間是t2.則下列說法正確的是( 。
A.月球的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比v1:v2=$\sqrt$:$\sqrt{a}$
B.月球表面的重力加速度與地球表面的重力加速度之比為g:g=b2:a
C.物體落到月球表面與落到地球面所需要的時(shí)間之比為t1:t2=b2:a;
D.月球的密度與地球的密度之比為ρ1:ρ2=$\sqrt{a}$:b$\sqrt{c}$

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4.如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,放一塊厚度均勻的薄鉛板,一個(gè)帶電粒子垂直射入磁場(chǎng)后,以半徑R1=20cm做勻速圓周運(yùn)動(dòng).第一次穿過鉛板后半徑變?yōu)镽2=19cm,設(shè)粒子每次穿過鉛板所受阻力恒定,則此粒子穿過鉛板的次數(shù)是( 。
A.20次B.10次C.5次D.以上均不對(duì)

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11.在斜面上有質(zhì)量分別為M、m的兩滑塊A、B,它們與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1、μ2,當(dāng)滑塊A以速度v勻速下滑經(jīng)過滑塊B旁邊時(shí),B開始由靜止加速下滑.由以上條件可求出( 。
A.B追上A時(shí)B的速度
B.B追上A時(shí)B的位移
C.B追上A時(shí)所用時(shí)間
D.B從開始運(yùn)動(dòng)到追上A的過程中的平均速度

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16.如圖所示,質(zhì)量為M=10kg的小車停放在光滑水平面上.在小車右端施加一個(gè)F=10N的水平恒力.當(dāng)小車向右運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到2.8m/s時(shí),在其右端輕輕放上一質(zhì)量m=2.0kg的小黑煤塊(小黑煤塊視為質(zhì)點(diǎn)且初速度為零),煤塊與小車間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20.假定小車足夠長(zhǎng).則下列說法正確的是( 。
A.煤塊在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后做勻速直線運(yùn)動(dòng)
B.小車一直做加速度不變的勻加速直線運(yùn)動(dòng)
C.煤塊在3s內(nèi)前進(jìn)的位移為9m
D.小煤塊最終在小車上留下的痕跡長(zhǎng)度為2.8m

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17.關(guān)于磁通量的概念,以下說法正確的是( 。
A.磁感應(yīng)強(qiáng)度越大,穿過閉合回路的磁通量也越大
B.穿過線圈的磁通量為零時(shí),磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零
C.磁感應(yīng)強(qiáng)度越大,線圈面積越大,穿過閉合回路的磁通量也越大
D.磁通量發(fā)生變化時(shí),磁通密度也一定發(fā)生變化

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