2024年高考物理復(fù)習(xí)第16講 曲線運動 運動的合成與分解（原卷練習(xí)）（原卷版+解析）

第16講曲線運動運動的合成與分解

（模擬精練+真題演練）

—易新模擬儲維

1.（2023?湖北武漢?華中師大一附中?？既＃┤鐖D所示，生產(chǎn)車間有

兩個完全相同的水平傳送帶甲和乙，它們相互垂直且等高，正常工作時都

勻速運動，速度大小分別為％、v乙，將工件（視為質(zhì)點）輕放到傳帶甲上，

工件離開傳送帶甲前已經(jīng)與傳送帶甲的速度相同，并平穩(wěn)地傳送到傳送帶

乙上，且不會從傳送帶乙的右側(cè)掉落。兩傳送帶正常工作時，對其中一個

工件4在傳送帶乙上留下的痕跡,下圖中可能正確的是（）

傳送帶乙

□1

―傳送帶甲口口/

□□□□LJ

1傳送帶乙1傳送帶乙

口也

B_____.口

傳送帶:1

傳送帶甲

口□□□（□□□□」

第1頁共26頁

傳送帶乙

D?-----?y甲

2.（2023?江蘇鹽城?統(tǒng)考三模）如圖所示，小球從水平向右的橫風(fēng)區(qū)正

上方自由下落的閃光照片。除橫風(fēng)區(qū)外，其他位置的空氣作用力可忽略不

A.在橫風(fēng)區(qū)水平萬向做勻速運動

B.在橫風(fēng)區(qū)加速度方向豎直向下

C.從橫風(fēng)區(qū)飛出后做句變速直線運動

D.從橫風(fēng)區(qū)飛出后做勻變速曲線運動

3.（2023?湖南?模擬預(yù)測）陰歷正月十五放花燈，稱為燈節(jié)，或稱“元

宵節(jié)”。這一天，人們有觀燈和吃元宵的習(xí)慣。人們將制作好的花燈，點

上蠟燭，放入河中漂流，供大家欣賞。若河水各點流速與該點到較近河岸

邊的距離成正比，現(xiàn)將花燈以一定速度垂直河岸推出去，假設(shè)花燈垂直河

岸的速度不變，則花燈到達(dá)對岸的運動路徑正確的是（）

4.（2023?海南?統(tǒng)考二模）一小船在靜水中的速度為3m/s,它在一條河

寬150m,流速為5nVs的河流中渡河，則下列說正確的是（）

A.小船渡河時間不少于60s

B.小船以最短時間渡河時，它沿水流方向的位移大小為150m

C.小船以最短位移渡河時，位移大小為250m

D.小船以最短位移渡河時，時間為60s

5.（2022?山東泰安?統(tǒng)考模擬預(yù)測）如圖，某河流中水流速度大小恒為

匕力處的下游C處有個漩渦，漩渦與河岸相切于8點，漩渦的半徑為〃,

4

AB^-ro為使小船從4點出發(fā)以恒定的速度安全到達(dá)對岸，小船航行時在

靜水中速度的最小值為（）

「二、、、漩渦

—————

AB

A.B.小C.匕D.|v.

J4JJ

6.（2022?福建福州?統(tǒng)考模擬預(yù)測）洪水無情人有情，每一次重大搶險

線運動，其枕跡所在直線與靶心的水平距離為d。為保證箭能命中靶心且

在空中運動的時間最短，運動員應(yīng)在合適的位置將箭水平射出，若箭射出

瞬間相對弓的速度大小為匕，不計空氣阻力。下列說法正確的是（）

固定靶標(biāo)―

B.箭射中靶，心的最短時間為lv2+v2

c.箭射出瞬間箭頭到靶心的水平距離為a

D.箭射出瞬間箭頭到靶心的水平距離為嶇運

V2

9.（2023春?云南昆明?高三云南師大附中?？迹┤鐖D所示，一矩再白紙

MNRS平鋪在水平桌面上，一鋼筆的筆尖壓在白紙上的0點，現(xiàn)使白紙從靜

止開始沿與MN邊平行的方向以加速度a在桌面上向右做勻加速直線運動，

白紙開始運動的同時用外力控制筆尖開始運動，最終筆尖在白紙上留下如

圖中P。所示的與MN垂直的劃痕.以地面為參考系，考慮筆尖的運動，下列

說法正確的是（）

M'N

A.筆尖的加速度不可能小于方

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B.筆尖的運動機(jī)跡一定是曲線

C.筆尖的速度可能沿圖中箭頭1所示方向

D.筆尖離開白紙瞬間其速度一定與內(nèi)邊垂直

10.（2022秋?陜西?高三校聯(lián)考）某可調(diào)式升降臺構(gòu)造如圖所示，升降

臺的下面是一個弧形滑道，通過向右或向左旋轉(zhuǎn)螺母即可實現(xiàn)升降臺的上

升或下降。當(dāng)過螺母頂端的半徑與水平方向的夾角為，時，升降臺下降的

速度大小為匕，則此刻螺母向左運動的速度大小匕為（）

/////////////////////////////////

A.sin0B.匕cos。C.匕tan。D.

tan。

11.（2023?遼寧?校強(qiáng)考模擬預(yù)測）在一次施工中，塔吊將重物從0點吊

起，從起吊開始計時，以0為原點，設(shè)水平為x方向、豎直為y方向，重

物x、y方向的運動規(guī)律分別如圖甲、乙所示，則重物（）

1

Ax/mAvv/（m-s-）

244

183

122

61

O2468O468

S/S

甲

乙

A.在水平方向做勻變速直線運動

B.運動軌跡為拋物線

C.0?8s內(nèi)的位移大小為40m

D.在相等時間內(nèi)的速度變化量不相等

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12.（2023春?重慶?高三重慶巴蜀中學(xué)?？迹┵|(zhì)量為3kg的質(zhì)點在直角坐

標(biāo)系Mx內(nèi)做曲線運動，在x軸方向的加速度-時間圖像和p軸方向的速度-

時間圖像分別如圖甲、乙所示，已知質(zhì)點在x軸方向的初速度為零，則下

列說法正確的是（）

A.質(zhì)點的運動可能是勺變速曲線運動B.質(zhì)點所受的合力大小為9N

C.2s末質(zhì)點的速度大小為5nVsD.0~2s內(nèi)質(zhì)點的位移大小為8m

13.（2023?河南安陽?安陽一中?？寄M預(yù)測）兩個相同的正方形鐵絲框

按圖所示放置，它們沿對角線方向分別以速度/和21/向兩邊運動，則兩線

框的交點"的運動速度大小為（）

14.（2023?湖北黃岡?黃岡中學(xué)校考二模）船在靜水中速度與時間的關(guān)系

如圖甲所示，河水流速與某河岸邊的距離的變化關(guān)系如圖乙所示，則（）

A.船渡河的最短時間50s

B.要使船以最近時間漉河，船在行駛過程中，船頭必須始終與河岸垂直

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C.船在河水中航行的就跡是一條直線

D.船以最短時間渡河，船在河水中的最大速度是5m/s

15.（2023?全國?模擬預(yù)測）如圖所示，甲、乙兩同學(xué)從河中0點出發(fā),

分別沿直線游到4點和8點后，立即沿原路線返回到0點，OA.08分別與

水流方向平行和垂直，且=若水流速率"不變，兩人在靜水中游泳

速率均為v,則下列判斷正確的是（）

////////〃〃〃〃///////////

?B

777777777777777777777777777

A.甲從0到4和從彳到0經(jīng)歷的時間相同

B.乙從0到8和從8到0經(jīng)歷的時間相同

C.p可能大于“也可能小于"

D.p保持不變的情況下，"越小，乙往返經(jīng)歷的時間越小

16.（2023秋?湖北十堰?高三統(tǒng)考）如圖所示，傾角為。的斜劈劈尖頂著

豎直墻壁靜止于水平地面上，現(xiàn)將一小球從圖示位置由靜止釋放，不計一

切摩擦，在小球從釋放到落至地面的過程中，當(dāng)斜劈的速度大小為％時,

則下列對應(yīng)小球下落的速度大小不正確的是（）

A.%sinOB.%cos?C.%tan。D.v0cot0

真題實戰(zhàn)演練

17.（2023?江蘇?統(tǒng)考高考真題）達(dá)?芬奇的手稿中描述了這樣一個實驗:

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一個罐子在空中沿水平直線向右做勻加速運動，沿途連續(xù)漏出沙子。若不

計空氣阻力，則下列圖中能反映空中沙子排列的幾何圖形是（）

18.（2021?遼寧?統(tǒng)考高考真題）1935年5月，紅軍為突破“圍剿”決

定強(qiáng)渡大渡河。首支共產(chǎn)黨員突擊隊冒著槍林彈雨依托僅有的一條小木船

堅決強(qiáng)突。若河面寬300m,水流速度3m/s,木船相對靜水速度1m/s,則

突擊隊渡河所需的最短時間為（）

A.75sB.95s

C.100sD.300s

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第16講曲線運動運動的合成與分解

（模擬精練+真題演練）

?最新模擬精練

1.（2023?湖北武漢,華中師大一附中?？既＃┤鐖D所示，生產(chǎn)車間有

兩個完全相同的水平傳送帶甲和乙，它們相互垂直且等高，正常工作時都

勻速運動，速度大小分別為%|、-乙,將工件（視為質(zhì)點）輕放到傳帶甲上，

工件離開傳送帶甲前已經(jīng)與傳送帶甲的速度相同，并平穩(wěn)地傳送到傳送帶

乙上，且不會從傳送帶乙的右側(cè)掉落。兩傳送帶正常工作時，對其中一個

工件4在傳送帶乙上留下的痕跡，下圖中可能正確的是（）

【答案】D

【詳解】正常工作時都勻速運動，速度大小分別為飛、電，所以，物塊滑

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上乙時，水平方向相對傳送帶乙的速度水平向右，沿傳送帶乙方向相對傳

送帶乙的速度與乙的運動方向相反，所以相對傳送帶乙的速度為這兩個分

速度合速度，方向向右下方，因為兩個速度均為勻速，則合速度方向的反

方向為滑動摩擦力方向，力與速度方向相反，做直線運動，軌跡沿速度方

向，故D正確ABC錯誤。故選D。

2.（2023?江蘇鹽城?統(tǒng)考三模）如圖所示，小球從水平向右的橫風(fēng)區(qū)正

上方自由下落的閃光照片。除橫風(fēng)區(qū)外，其他位置的空氣作用力可忽略不

A.在橫風(fēng)區(qū)水平方向做勻速運動

B.在橫風(fēng)區(qū)加速度方向豎直向下

C.從橫風(fēng)區(qū)飛出后做勻變速直線運動

D.從橫風(fēng)區(qū)飛出后做勻變速曲線運動

【答案】D

【詳解】A.小球進(jìn)入橫風(fēng)區(qū)時，在水平方向上受水平向右的風(fēng)力，根據(jù)牛

頓第二定律可知水平方向有加速度，所以在橫風(fēng)區(qū)水平方向做加速運動，

故A錯誤；

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B.小球進(jìn)入橫風(fēng)區(qū)時，受重力和水平向右的風(fēng)力，利用力的合成可知合力

斜向右下方，根據(jù)牛頓第二定律可知加速度方向斜向右下方，故B縉誤；

CD.小球從橫風(fēng)區(qū)飛出后，只受重力的作用，做勻變速曲線運動，改C錯

誤，D正確。故選D。

3.（2023?湖南?模擬預(yù)測）陰歷正月十五放花燈，稱為燈節(jié)，或稱“元

宵節(jié)”。這一天，人們有觀燈和吃元宵的習(xí)慣。人們將制作好的花燈，點

上蠟燭，放入河中漂流，供大家欣賞。若河水各點流速與該點到較近河岸

邊的距離成正比，現(xiàn)籽花燈以一定速度垂直河岸推出去，假設(shè)花燈垂直河

岸的速度不變，則花燈到達(dá)對岸的運動路徑正確的是（）

【答案】B

【詳解】設(shè)垂直河岸的速度為心河寬為2a花燈與河岸的距離為x（x?

a）,則花燈沿水流方向的速度為

丫水=丘垂直于水流方向有X二即則有。=?=以==-0可知，加速度為一恒定

ZAf

值，且推出花燈處的加速度方向沿水流方向，靠近對岸位置加速度方向與

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水流方向相反，故花燈在從岸邊到河中間的軌跡為類平拋運劫，從河中間

到對岸的軌跡與該軌跡對稱，根據(jù)加速度方向與合力方向相同，合力方向

指向軌跡內(nèi)側(cè)可知第二個圖像符合要求。故選B。

4.（2023?海南?統(tǒng)考二模）一小船在靜水中的速度為3m/s,它在一條河

寬150m,流速為5mzs的河流中渡河，則下列說正確的是（）

A.小船渡河時間不少于60s

B.小船以最短時間渡河時，它沿水流方向的位移大小為150m

C.小船以最短位移渡河時,位移大小為250nl

D.小船以最短位移渡河時，時間為60s

【答案】C

【詳解】A.當(dāng)船的靜水中的速度垂直河岸時渡河時間最短。=9=￥S=50S

故A錯誤；

B.船以最短時間50s渡河時沿河岸的位移x=/mm=5x5（）m=250m即它沿水流

方向的位移大小為250m,故B錯誤；

C.因為水流速度大于船的靜水速度，所以船不能垂直渡河，如圖所示

當(dāng)合速度與靜水速度的方向垂直時，合速度與水流速度的夾角最大，渡河

位移最小，則sine=^=]

煤3

則渡河的最小位移a痛d"_丁150由"__2_5_所故?正確；

5

D.若船以最短位移渡河時，時間為，=：=溪/s=62.5s故D錯誤。故選C。

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5.（2022?山東泰安?統(tǒng)考梭擬預(yù)測）如圖，某河流中水流速度大小恒為

憶4處的下游C處有個漩渦，漩渦與河岸相切于8點，漩渦的半徑為廣,

彳故全。為使小船從彳點出發(fā)以恒定的速度安全到達(dá)對岸，小船航行時在

靜水中速度的最小值為（）

廠方、、漩渦

v.、J1

-=^=±__-

AB

324八八5

AA.-V|BD.玉匕C.ViD.

J4J口

【答案】B

r

【詳解】根據(jù)題意得⑶的=三解得6=37。小船航行時在靜水中速度的最小值

3

74

為匕=qsin2。解匕二石匕

故選B。

A%B

6.（2022?福建福州?統(tǒng)考模擬預(yù)測）洪水無情人有情，每一次重大搶險

救災(zāi)，都有子弟兵的身影。如圖所示，水速為匕消防武警駕駛沖鋒舟若

采取沖鋒舟最小速度和船頭正對河岸兩種行駛方案，沿與平直河岸成30°

角的線路把被困群眾從力處送到對岸安全地8處，則兩種方案中沖鋒舟最

小速度匕和船頭正對河岸的沖鋒舟速度上之比為（）

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平直河岸

=oB

A.1:2B.1：V3C.2:白D.g:2

【答案】D

【詳解】設(shè)沖鋒舟以最小速度匕和船頭正對河岸速度心分別從力到其沖

鋒舟最小速度匕垂直于然連線

V!=vsin3()沖鋒舟速度女垂直于水平河岸片=>tan30可知力=cos3()o=更故選項

v22

D正確。

7.(2023?山東?模擬預(yù)測)如圖，汽車從靜止開始通過纜繩將質(zhì)量為歷

的貨物從彳處沿光滑斜面拉到8處，此過程中貨物上升高度為力，到8處

時定滑輪右側(cè)纜繩與水平方向間的夾角為0,左側(cè)纜繩與斜面間的夾角為

28,汽車的速度大小為匕此時貨物的速度大小為()

A1n1小

A.-----------VB.(----sine)y

cose-tanOsin。(an6>

C.2coseD.2sin/9v

【答案】A

【詳解】汽車和貨物運動過程中，速度關(guān)聯(lián)，如圖所示

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把繩子左端點的實際速度分解為沿繩和垂直于繩的兩個方向，有匕”』

cos29

把繩子右端點的實際速度分解為沿繩和垂直于繩兩個方向，有片聯(lián)立

cost）

可得，'貨=—cosc。-JtanOsinO故選A。

8.（2023?云南?昆明高三模擬預(yù)測）跑馬射箭是民族馬術(shù)中的一個比賽

項目，如圖甲所示，運動員需騎馬在直線跑道上奔跑，彎弓射箭，射擊側(cè)

方的固定靶標(biāo)，該過程可簡化為如圖乙（俯視圖）所示的物理模型：假設(shè)

運動員騎馬以大小為匕的速度沿直線跑道勻速奔馳，箭被射出前箭頭沿直

線運動，其軌跡所在直線與靶心的水平距離為"。為保證箭能命中靶心且

在空中運動的時間最短，運動員應(yīng)在合適的位置將箭水平射出，若箭射出

瞬間相對弓的速度大小為%,不計空氣阻力。下列說法正確的是（）

固定靶標(biāo)

甲乙

A.箭射中靶心的最短時間為g

B.箭射中靶心的最短時間為舊Jr

C.箭射出瞬間箭頭到靶心的水平距離為d

第17頁共26頁

D.箭射出瞬間箭頭到靶心的水平距離為

%

【答案】D

【詳解】AB.為保證舒能命中靶心且在空中運動的時間最短，應(yīng)垂直匕的

方向把箭射出，射出的箭同時參與了兩個分運動，分別為沿直線跑道方向

的分運動，速度為垂直直線跑道方向的分運動，速度為匕，則箭射中靶

心的最短時間為%=￡,AB錯誤；

CD.箭射出瞬間箭頭到靶心沿直線跑道的水平距離為王=卬=匕?由幾何關(guān)系

可知，箭射出瞬間箭頭到靶心的水平距離為"好方=嶇運，D正確，C

V2

錯誤。故選D。

9.（2023春?云南昆明?高三云南師大附中?？迹┤鐖D所示，一矩皆白紙

MNRS平鋪在水平桌面上，一鋼筆的筆尖壓在白紙上的戶點，現(xiàn)使白紙從靜

止開始沿與MN邊平行的方向以加速度日在桌面上向右做勻加速直線運動，

白紙開始運動的同時用外力控制筆尖開始運動，最終筆尖在白紙上留下如

圖中PQ所示的與M/V垂直的劃痕.以地面為參考系，考慮筆尖的運動，下列

說法正確的是（）

A.筆尖的加速度不可能小于a

B.筆尖的運動軌跡一定是曲線

C.筆尖的速度可能沿圖中箭頭1所示方向

D.筆尖離開白紙瞬間其速度一定與AS邊垂克

第18頁共26頁

【答案】A

【詳解】A.因劃痕與歷N垂直，可知在平行于MN的方向上，筆尖與紙運動

情況完全相同，有相同的力口速度凡在垂直于MN的方向上，筆尖可能有力口

速度，也可能沒有加速度，因此筆尖的加速度不可能小于玩故A正確；

B.因垂直"N的方向上筆尖的運動情況不確定，因此筆尖的運動可能是直

線，也可能是曲線，故B錯誤；

CD.平行MN方向，筆尖與紙始終有相同的運動速度，因此筆尖的速度不可

能沿箭頭1所示方向，離開白紙時，筆尖的對地速度也不一定與做邊垂直，

故CD錯誤。

10.（2022秋?陜西?高三校聯(lián)考）某可調(diào)式升降臺構(gòu)造如圖所示，升降

臺的下面是一個弧形滑道，通過向右或向左旋轉(zhuǎn)螺母即可實現(xiàn)升降臺的上

升或下降。當(dāng)過螺母頂端的半徑與水平方向的夾角為夕時，升降臺下降的

速度大小為匕，則此刻螺母向左運動的速度大小匕為（）

峰

A.sin9B.匕cos。C.qtanJD.

tan。

【答案】c

【詳解】設(shè)經(jīng)過極短時間則螺母頂端右端點向左位移為匕加，升降臺下

降的位移為4加，由題中角度關(guān)系可得12皿=詈=￡得%=不@11。故選Co

第19頁共26頁

v,AZ力\

11.（2023?遼寧?校我考模擬預(yù)測）在一次施工中，塔吊將重物從0點吊

起，從起吊開始計時，以0為原點，設(shè)水平為x方向、豎直為y方向，重

A.在水平方向做勻變速直線運動

B.運動軌跡為拋物線

C.0?8s內(nèi)的位移大小為40m

D.在相等時間內(nèi)的速度變化量不相等

【答案】B

【詳解】A.由圖甲可知重物在水平方向做勻速直線運動，故A不符合題意；

B.重物在水平方向做勻速直線運動，在豎直方向做勻加速直線運動，所以

重物的運動軌跡為拋物線，故B符合題意；

C.o~8s內(nèi)水平方向位移為24m,豎直方向位移為〃=gx8x4m=16m位移大小

為x=J24"62m=8屈m

故C不符合題意；

D.重物加速度為"=絲=：01乂=O.5m/s2重物在相等時間內(nèi)的速度變化量相等，

△t8

故D不符合題意。

第20頁共26頁

故選Bo

12.（2023春?重慶?高三重慶巴蜀中學(xué)校考）質(zhì)量為3kg的質(zhì)點在直角坐

標(biāo)系xQx內(nèi)做曲線運動，在x軸方向的加速度-時間圖像和y軸方向的速度-

時間圖像分別如圖甲、乙所示，已知質(zhì)點在x軸方向的初速度為零，則下

列說法正確的是（）

A.質(zhì)點的運動可能是句變速曲線運動B.質(zhì)點所受的合力大小為9N

C.2s末質(zhì)點的速度大小為5nVsD.0~2s內(nèi)質(zhì)點的位移大小為8m

【答案】C

【詳解】A.質(zhì)點在v方向做勻速運動，在x方向做加速度增加的變加速運

動，可知合運動不可能是勻變速曲線運動，選項A錯誤；

B.質(zhì)點在x方向做加速度增加的變加速運動，根據(jù)后儂可知，質(zhì)點所受

的合力隨時間逐漸變大，選項B錯誤；

C.2s末質(zhì)點在X方向的速度匕=gx2x3m/s=3m/s；izy=4m/s可知質(zhì)點的速度大

小為口=（優(yōu)+V；=5m/s

選項C正確；

D.o~2s內(nèi)質(zhì)點在y方向的位移為8m,則質(zhì)點的合位移大小大于8m,選項

D錯誤。故選C。

13.（2023?河南安陽?安陽一中校考模擬預(yù)測）兩個相同的正方形鐵絲框

按圖所示放置，它們沿對角線方向分別以速度卜和2卜向兩邊運動，則兩線

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框的交點"的運動速度大小為（）

【答案】B

【詳解】若右框不動，左框以速度P向左運動，則交點"沿框邊滑行■的速

度為匕=vcos45°=v

2

若左框不動，右框以速度2l/向右運動，則交點的沿框邊滑行的速度為

v2=2vcos45°=V2v當(dāng)左右兩框同時運動時，相當(dāng)于交點同時參加上述兩種運

因此其速度為為=舊+名=出必+25=故選B。

14.（2023?湖北黃岡?黃岡中學(xué)?？级＃┐陟o水中速度與時間的關(guān)系

如圖甲所示，河水流速與某河岸邊的距離的變化關(guān)系如圖乙所示，則（）

A.船渡河的最短時間50s

B.要使船以最短時間渡河，船在行駛過程中，船頭必須始終與河岸垂直

C.船在河水中航行的軌跡是一條直線

第22頁共26頁

D.船以最短時間渡河，船在河水中的最大速度是5m/s

【答案】BD

【詳解】AB.當(dāng)船在靜水中速度與河岸垂直時，渡河時間是最短，最短時

間為，=m=gs=i（x）s故A錯誤，B正確；

C.船在沿河岸方向上做變速運動，在垂直于河岸方向上做勻速直線運動,

兩運動的合運動是曲線，故C錯誤；

D.船以最短時間渡河，即船在靜水中速度與河岸垂直，船在河水中的最大

速度是％=732+42m/s=5ni/s

故D正確。故選BD。

15.（2023?全國?模擬預(yù)測）如圖所示，甲、乙兩同學(xué)從河中0點出發(fā)，

分別沿直線游到4點和8點后，立即沿原路線返回到0點，OA、08分別與

水流方向平行和垂直，且以=。8。若水流速率"不變，兩人在靜水中游泳

速率均為%則下列判斷正確的是（）

////〃////////////〃/，/〃//

水流力向°:“

?B

777777777777777777777777777

A.甲從0到彳和從4到0經(jīng)歷的時間相同

B.乙從0到8和從8到0經(jīng)歷的時間相同

C.卜可能大于"也可能小于u

D.p保持不變的情況下，"越小，乙往返經(jīng)歷的時間越小

【答案】BD

【詳解】A.根據(jù)運動的合成，甲從。到力經(jīng)歷時間為6=瓜甲從4到0

v+u

經(jīng)歷時間為V-則M甲從0到4經(jīng)歷時間小于甲從4到0經(jīng)歷時間，A錯

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伏；

B.由于乙