解题思路: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.
A、船的实际速度是船相对于水的速度和随着水流运动的速度的合速度,符合平行四边形定则,不一定同向,故不一定是7m/s,故A错误;
B、C、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,由于船速小于水速,合速度不可能与河岸垂直,只能偏下下游,因而船的轨迹一定偏向下游,不会垂直与河岸,故B错误,C错误;
D、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,故:
t=
d
v1=
120m
3m/s=40s
故D正确;
故选:D.
点评:
本题考点: 运动的合成和分解.
考点点评: 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.