题目内容

6.一船在静水中的速度为6m/s,要渡过宽度为80m,水流的速度为8m/s的河流,下列说法正确的是(  )
A.因为船在静水中的速度小于水速,所以船不能渡过此河
B.船渡河的最短时间一定为l0 s
C.因为船在静水中的速度小于水速,所以船不能行驶到正对岸
D.船相对河岸的速度大小一定为10 m/s

分析 船实际参加了两个分运动,沿船头指向的匀速直线运动和顺着水流而下的匀速直线运动,实际运动是这两个分运动的合运动,当船头指向不同,合速度不同,轨迹也不同,由于合运动的时间等于沿船头方向分运动的时间,故渡河时间与水流速度无关,只与船头指向和船在静水中速度有关.

解答 解:AC、船实际参加了两个分运动,沿船头指向的匀速直线运动和顺着水流而下的匀速直线运动,实际运动是这两个分运动的合运动,由于船速小于水速,合速度不可能与河岸垂直,只能偏下下游,因而船的轨迹一定偏向下游,不会垂直与河岸,故A错误,C正确;
B、由于合运动的时间等于沿船头方向分运动的时间,故当船头指向垂直与河岸时,沿船头指向分位移最小,渡河时间最短t=$\frac{d}{{v}_{c}}$=$\frac{80}{6}$=13.3s,故B错误;
D、船的实际速度为两个分运动的速度(分速度)的矢量和,当船头指向不同时,沿船头方向的分速度方向不同,根据平行四边形定则,合速度也不同,故D错误;
故选:C.

点评 本题关键是将实际运动沿船头指向和水流方向进行分解,根据合运动与分运动的同时性、独立性、等效性和同一性分析求解.

练习册系列答案
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16.某实验小组的同学在“验证牛顿第二定律”实验中,使用了如图1所示的实验装置.

(1)在下列测量工具中,本次实验需要用的测量仪器有BD.(选填测量仪器前的字母)
A.游标卡尺B.刻度尺C.秒表D.天平
(2)实验中,为了可以将细线对小车的拉力看成是小车所受的合外力,某同学先调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行.接下来还需要进行的一项必须且正确的操作是B.(选填选项前的字母)
A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节砂和砂桶的总质量的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
B.将长木板的右端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推一下小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
C.将长木板的右端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推一下小车,观察判断小车是否做匀速运动
(3)某同学在做保持小车质量不变,验证小车的加速度与其合外力成正比的实验时,根据测得的数据作出如图2所示的a-F图线,所得的图线既不过原点,又不是直线,原因可能是AD.(选填选项前的字母)
A.木板右端所垫物体较低,使得木板的倾角偏小
B.木板右端所垫物体较高,使得木板的倾角偏大
C.小车质量远大于砂和砂桶的质量
D.砂和砂桶的质量不满足远小于小车质量
(4)在某次利用上述已调整好的装置进行实验中,保持砂和砂桶的总质量不变,改变小车中砝码的质量m,并测出小车中不同砝码质量时所对应的加速度a,以m为横坐标,$\frac{1}{a}$为纵坐标,在坐标纸上作出如图3所示的$\frac{1}{a}$-m图象,实验结果验证了牛顿第二定律.如果图线的斜率为k,截距为b,则小车的质量为$\frac{b}{k}$,小车受到的拉力大小为$\frac{1}{k}$.

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