Question

河水的流速随离河岸一侧的距离的变化关系如图甲所示，船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示，若要使船以最短时间渡河，则（   ）

A．船渡河的最短时间是60 s

B．船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直

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

Answer

BD

【解析】

试题分析：当船头与河岸垂直时，渡河时间最短，由甲图可知河宽为300m，故A错误．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，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；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；当v2取最大值4m/s，且船垂直河岸行驶时，合速度为，故D正确；故选BD．

考点：运动的合成和分解

【名师点睛】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。同时要注意合运动与分运动互不干扰。