问题 多选题

一条河宽100m,船在静水中的速度为4m/s,水流速度是5m/s,则(  )(双项)

A.该船能垂直河岸横渡到对岸

B.当船头垂直河岸横渡时,过河所用的时间最短

C.当船头垂直河岸横渡时,船的位移最小,是100m

D.该船渡到对岸时,船对岸的位移必定大于100m

答案

设船在静水中的航速为v1,水流的速度v2

(1)由题,船在静水中的航速小于水流的速度,根据平行四边形定则可知,船的合速度方向不可能垂直于河岸,则

船不能到达正对岸.故A错误;

(2)将小船的速度分解为垂直河岸和沿河岸方向,在垂直于河岸的方向上,河宽一定,当在该方向上的速度最大时,渡河时间最短,所以当船头方向垂直河岸,在该方向上的速度等于静水航速,时间最短,为tmin=

d
v1
=25m.故B正确;

(3)船实际是按合速度方向运动,由于v1、v2的大小一定,根据作图法,由三角形定则分析可知,当船相对于水的速度v1与合速度垂直时,合速度与河岸的夹角最大,船登陆的地点离船出发点的最小距离.设船登陆的地点离船出发点的最小距离为S.根据几何知识得

  

d
s
=
v1
v2
  代入解得  S=125m.故C错误,D正确;

故选:BD

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