系如图3所示.船在静水中的速度为4 m/s,要想使船渡河的时间最短,下列说法正确的是( )
图3
A.船在航行过程中,船头应与河岸垂直
B.船在河水中航行的轨迹是一条直线
C.渡河的最短时间为240 s
D.船离开河岸400 m时的速度大小为2 m/s
答案 AD
解析 若船渡河的时间最短,船在航行过程中,必须保证船头始终与河岸垂直,选项A正确;因水流的速度大小发生变化,根据运动的合成与分解可知,船在河水中航行的轨迹是一条曲线,选项B错误;渡河的最短时间为tmin== s=150 s,选项C错误;船离开河岸400 m时的水流速度大小与船离开河岸200 m时的水流速度大小相等,即v水=×200 m/s=2 m/s,则船离开河岸400 m时的速度大小为v′== m/s=2 m/s,选项D正确.
例2 (多选)如图4所示,人在岸上拉船,已知船的质量为m,水的阻力恒为Ff,当轻绳与水面的夹角为θ时,船的速度为v,人的拉力大小为F,则此时( )
图4
A.人拉绳行走的速度为vcos θ
B.人拉绳行走的速度为
C.船的加速度为
D.船的加速度为
答案 AC