2. 一船在静水中的速度是10m/s,要渡过宽为240m、水流速度为8m/s的河流,则下列说法中正确的是( )
A. 此船不可能垂直到达正对岸 B. 船垂直到达正对岸的实际航行速度是6m/s
C. 此船过河的最短时间30s D. 船头的指向与上游河岸的夹角为53°船可以垂直到达正对岸
【答案】B
【解析】
【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.
【详解】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,由于船速大于水速,合速度可能与河岸垂直,可能垂直到达正对岸,故A错误;根据速度的合成可得船垂直到达正对岸的实际航行速度是: ,故B正确;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,渡河时间最短为: ,故C错误;船可以垂直到达正对岸时令船头的指向与上游河岸的夹角为 ,则有: ,解得: ,故D错误.所以B正确,ACD错误.
【点睛】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.