Question

多解题！高中物理高手速进！！

一木排顺河水漂流，木排通过一码头时，一艘摩托艇正好经过此码头向下游距码头S1=15KM的村庄驶去。经过0.75H到达村庄并立即返回，又在距村庄S2=9KM处遇到木排，求河水的流速V1和摩托艇在静水中的速度V2的大小。(注意：用多种方法解这道题，并写出解题详细过程、思路)

Answer 1

解析]同一物体在不同参考系中描述不一样，题中的摩托艇，若以地面为参考系，它顺流行驶时速度大小为（v1＋v2），其逆流行驶速度大小为（v1－v2），如果以水为参考系（或以木排为参考系），艇顺流和逆流时速度大小都为v2，因此可用两种不同方法求解：

解法一：以地面为参考系，设t=0.75h,艇自村庄返回后经时间t’才与木排相遇，则艇往返运动，有：

s1=（v1＋v2）t ①

s2=（v2－v1）t’ ②

对木排：s1－s2=v1（t1＋t’） ③

将s1=15km，s2=9km，t=0.75h代入①、②、③式并解之得：

v1=4km/h，v2=16km/h．

解法二：以水为参考系，则木排相对水是静止的，艇顺流和逆流的速度都为v2，

故有t'=t=0.75h.

所以：v1=（s1－s2）/（t1＋t’）

=（15－9）/(0.75 +0.75)km/h

=4km/h

v2＝（s1+s2）／（t1＋t’）

＝（15+9）/(0.75+0.75)km/h

＝16km/h.

〔答案〕v1＝4km/h v2＝16km/h