Question

10．水的流速随离岸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60s
• B． 船在行驶过程中，船的合位移垂直河岸
• 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5m/s

Answer 1

分析 将船的运动分解为垂直于河岸方向和沿河岸方向，当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短．当水流速最大时，船在河水中的速度最大．

解答 解：若要使船以最短时间渡河，则：
A、当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，t=$\frac{d}{{v}_{c}}$=$\frac{300}{3}$s=100s．故A错误．
B、船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直时，船渡河时间最短，此时船的合位移不是垂直于河岸．故B错误；
C、船在沿河岸方向上做变速运动，在垂直于河岸方向上做匀速直线运动，两运动的合运动是曲线．故C错误．
D、当水流速最大时，船的速度最大，v_m=$\sqrt{{3}^{2}+{4}^{2}}$m/s=5m/s．故D正确．
故选：D

点评 解决本题的关键将船的运动分解为垂直于河岸方向和沿河岸方向，抓住分运动与合运动具有等时性进行求解．