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船在静水中的速度与时间的关系如图甲所示,河水的流速与船离河岸的距离的变化关系如图...

船在静水中的速度与时间的关系如图甲所示,河水的流速与船离河岸的距离的变化关系如图乙所示,则当船沿渡河时间最短的路径渡河时(    )

A. 船渡河的最短时间是60 s

B. 要使船以最短时间渡河,船在行驶过程中,船头必须始终与河岸垂直

C. 船在河水中航行的轨迹是一条直线

D. 船在河水中的最大速度是5 m/s

 

B 【解析】试题分析:1.合运动与分运动定义:如果物体同时参与了两种运动,那么物体实际发生的运动叫做那两种运动的合运动,那两种运动叫做这个实际运动的分运动. 2.在一个具体问题中判断哪个是合运动,哪个是分运动的关键是弄清物体实际发生的运动是哪个,则这个运动就是合运动.物体实际发生的运动就是物体相对地面发生的运动,或者说是相对于地面上的观察者所发生的运动. 3.相互关系 ①独立性:分运动之间是互不相干的,即各个分运动均按各自规律运动,彼此互不影响.因此在研究某个分运动的时候,就可以不考虑其他的分运动,就像其他分运动不存在一样. ②等时性:各个分运动及其合运动总是同时发生,同时结束,经历的时间相等;因此,若知道了某一分运动的时间,也就知道了其他分运动及合运动经历的时间;反之亦然. ③等效性:各分运动叠加起来的效果与合运动相同. ④相关性:分运动的性质决定合运动的性质和轨迹. 本题船实际参与了两个分运动,沿水流方向的分运动和沿船头指向的分运动,当船头与河岸垂直时,渡河时间最短,船的实际速度为两个分运动的合速度,根据分速度的变化情况确定合速度的变化情况. 【解析】 A、当船头与河岸垂直时,渡河时间最短,由乙图可知河宽为300m t==s=100s,故A错误. B、船的合运动时间等于各个分运动的时间,沿船头方向分运动时间为t=,当x1最小时,t最小,当船头与河岸垂直时,x1有最小值,等于河宽d,故要使船以最短时间渡河,船在行驶过程中,船头必须始终与河岸垂直,因而B正确; C、由于随水流方向的分速度不断变化,故合速度的大小和方向也不断变化,船做曲线运动,故C错误; D、当v2取最大值4m/s,且船垂直河岸行驶时,合速度为v===5m/s,当船偏向下游时,则船的合速度大于5m/s,故D错误; 故选:B. 【点评】本题关键找到船参加的两个分运动,然后运用合运动与分运动的等时和等效规律进行研究,同时要注意合运动与分运动互不干扰.  
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A.     B.

C.     D.

 

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