Question

河水的流速與離河岸的關(guān)系如圖甲所示，船在靜水中速度與時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示。若要使船以最短時(shí)間渡河，則

甲                     乙

A．船渡河的最短時(shí)間是100s

B．船在行駛過程中，船頭始終與河岸垂直

C．船在河水中航行的軌跡是一條直線

D．船在河水中的最大速度是5m/s

Answer 1

ABD

解析試題分析：當(dāng)船頭與河岸垂直時(shí)，渡河時(shí)間最短，由甲圖可知河寬為300m，所以，A正確，船的合運(yùn)動時(shí)間等于各個(gè)分運(yùn)動的時(shí)間，沿船頭方向分運(yùn)動時(shí)間為，當(dāng)x₁最小時(shí)，t最小，當(dāng)船頭與河岸垂直時(shí)，x₁有最小值，等于河寬d，故要使船以最短時(shí)間渡河，船在行駛過程中，船頭必須始終與河岸垂直，因而B正確；由于隨水流方向的分速度不斷變化，故合速度的大小和方向也不斷變化，船做曲線運(yùn)動，故C錯(cuò)誤；當(dāng)取最大值3m/s時(shí)，合速度最大，D正確，
考點(diǎn)：考查了小船渡河問題
點(diǎn)評：1．合運(yùn)動與分運(yùn)動定義：如果物體同時(shí)參與了兩種運(yùn)動，那么物體實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動叫做那兩種運(yùn)動的合運(yùn)動，那兩種運(yùn)動叫做這個(gè)實(shí)際運(yùn)動的分運(yùn)動．2．在一個(gè)具體問題中判斷哪個(gè)是合運(yùn)動，哪個(gè)是分運(yùn)動的關(guān)鍵是弄清物體實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動是哪個(gè)，則這個(gè)運(yùn)動就是合運(yùn)動．物體實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動就是物體相對地面發(fā)生的運(yùn)動，或者說是相對于地面上的觀察者所發(fā)生的運(yùn)動．3．相互關(guān)系①獨(dú)立性：分運(yùn)動之間是互不相干的，即各個(gè)分運(yùn)動均按各自規(guī)律運(yùn)動，彼此互不影響．因此在研究某個(gè)分運(yùn)動的時(shí)候，就可以不考慮其他的分運(yùn)動，就像其他分運(yùn)動不存在一樣．②等時(shí)性：各個(gè)分運(yùn)動及其合運(yùn)動總是同時(shí)發(fā)生，同時(shí)結(jié)束，經(jīng)歷的時(shí)間相等；因此，若知道了某一分運(yùn)動的時(shí)間，也就知道了其他分運(yùn)動及合運(yùn)動經(jīng)歷的時(shí)間；反之亦然．③等效性：各分運(yùn)動疊加起來的效果與合運(yùn)動相同．④相關(guān)性：分運(yùn)動的性質(zhì)決定合運(yùn)動的性質(zhì)和軌跡．
本題船實(shí)際參與了兩個(gè)分運(yùn)動，沿水流方向的分運(yùn)動和沿船頭指向的分運(yùn)動，當(dāng)船頭與河岸垂直時(shí)，渡河時(shí)間最短，船的實(shí)際速度為兩個(gè)分運(yùn)動的合速度，根據(jù)分速度的變化情況確定合速度的變化情況．