第八讲流水行船问题

第八讲流水行船问题

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时间:2018-08-06

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1、流水行船问题  船在江河里航行时,除了本身的前进速度外,还受到流水的推送或顶逆,在这种情况下计算船只的航行速度、时间和所行的路程,叫做流水行船问题。  流水行船问题,是行程问题中的一种,因此行程问题中三个量(速度、时间、路程)的关系在这里将要反复用到.此外,流水行船问题还有以下两个基本公式:  顺水速度=船速+水速,(1) 逆水速度=船速-水速.(2)  这里,船速是指船本身的速度,也就是在静水中单位时间里所走过的路程.水速,是指水在单位时间里流过的路程.顺水速度和逆水速度分别指顺流航行时和逆流航行时船

2、在单位时间里所行的路程。  根据加减法互为逆运算的关系,由公式(l)可以得到:  水速=顺水速度-船速, 船速=顺水速度-水速。  由公式(2)可以得到:  水速=船速-逆水速度, 船速=逆水速度+水速。  这就是说,只要知道了船在静水中的速度,船的实际速度和水速这三个量中的任意两个,就可以求出第三个量。  另外,已知船的逆水速度和顺水速度,根据公式(1)和公式(2),相加和相减就可以得到:船速=(顺水速度+逆水速度)÷2,水速=(顺水速度-逆水速度)÷2。例1甲、乙两港间的水路长208千米,一只船从甲

3、港开往乙港,顺水8小时到达,从乙港返回甲港,逆水13小时到达,求船在静水中的速度和水流速度。分析根据题意,要想求出船速和水速,需要按上面的基本数量关系先求出顺水速度和逆水速度,而顺水速度和逆水速度可按行程问题的一般数量关系,用路程分别除以顺水、逆水所行时间求出。  解: 顺水速度:208÷8=26(千米/小时)  逆水速度:208÷13=16(千米/小时)  船速:(26+16)÷2=21(千米/小时)  水速:(26—16)÷2=5(千米/小时)答:船在静水中的速度为每小时21千米,水流速度每小时5千

4、米。例2某船在静水中的速度是每小时15千米,它从上游甲地开往下游乙地共花去了8小时,水速每小时3千米,问从乙地返回甲地需要多少时间?分析要想求从乙地返回甲地需要多少时间,只要分别求出甲、乙两地之间的路程和逆水速度。  解: 从甲地到乙地,顺水速度:15+3=18(千米/小时),  甲乙两地路程:18×8=144(千米),  从乙地到甲地的逆水速度:15—3=12(千米/小时),  返回时逆行用的时间:144÷12=12(小时)。  答:从乙地返回甲地需要12小时。例3甲、乙两港相距360千米,一轮船往返

5、两港需35小时,逆流航行比顺流航行多花了5小时.现在有一机帆船,静水中速度是每小时12千米,这机帆船往返两港要多少小时?分析要求帆船往返两港的时间,就要先求出水速.由题意可以知道,轮船逆流航行与顺流航行的时间和与时间差分别是35小时与5小时,用和差问题解法可以求出逆流航行和顺流航行的时间.并能进一步求出轮船的逆流速度和顺流速度.在此基础上再用和差问题解法求出水速。  解:轮船逆流航行的时间:(35+5)÷2=20(小时),  顺流航行的时间:(35—5)÷2=15(小时),  轮船逆流速度:360÷20

6、=18(千米/小时),  顺流速度:360÷15=24(千米/小时),  水速:(24—18)÷2=3(千米/小时),  帆船的顺流速度:12+3=15(千米/小时),  帆船的逆水速度:12—3=9(千米/小时),  帆船往返两港所用时间: 360÷15+360÷9=24+40=64(小时)。答:机帆船往返两港要64小时。  下面继续研究两只船在河流中相遇问题.当甲、乙两船(甲在上游、乙在下游)在江河里相向开出,它们单位时间靠拢的路程等于甲、乙两船速度和.这是因为:  甲船顺水速度+乙船逆水速度=(甲

7、船速+水速)+(乙船速-水速)=甲船船速+乙船船速。  这就是说,两船在水中的相遇问题与静水中的及两车在陆地上的相遇问题一样,与水速没有关系。  同样道理,如果两只船,同向运动,一只船追上另一只船所用的时间,也只与路程差和船速有关,与水速无关.这是因为:  甲船顺水速度-乙船顺水速度  =(甲船速+水速)-(乙船速+水速)  =甲船速-乙船速。  如果两船逆向追赶时,也有  甲船逆水速度-乙船逆水速度  =(甲船速-水速)-(乙船速-水速)  =甲船速-乙船速。  这说明水中追及问题与在静水中追及问题及

8、两车在陆地上追及问题一样。  由上述讨论可知,解流水行船问题,更多地是把它转化为已学过的相遇和追及问题来解答。例4小刚和小强租一条小船,向上游划去,不慎把水壶掉进江中,当他们发现并调过船头时,水壶与船已经相距2千米,假定小船的速度是每小时4千米,水流速度是每小时2千米,那么他们追上水壶需要多少时间?分析此题是水中追及问题,已知路程差是2千米,船在顺水中的速度是船速+水速.水壶飘流的速度只等于水速,所以速度差=船顺水速度-水壶飘流的速度=(船

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