【分析】
本题是直角三角形背景下的动点问题,首先以直角顶点C为原点建立平面直角坐标系,将几何点坐标化;利用中点坐标公式求出AB中点P的坐标;设运动时间为t秒,根据M、N的运动速度和方向写出两点坐标,再由中点坐标公式得到Q点坐标;最后根据两点间距离公式,结合PQ的长度列出关于t的方程,解方程后根据时间取值范围舍去不符合的解,即可得到结果。
【解析】
解:以点C为原点,CB所在直线为x轴,CA所在直线为y轴,建立平面直角坐标系。
∵∠ACB=90°,AC=6cm,BC=8cm,
∴A(0,6),B(8,0)。
∵P是AB中点,根据中点坐标公式,得P((0+8)/2, (6+0)/2)=(4,3)。
设点M的运动时间为t s,由题意,M的运动时间范围为0≤t≤3(M到达C点的时间为6÷2=3s,N到达B点的时间为8÷2=4s,取较小值),则:
点M坐标为(0, 6-2t),点N坐标为(2t, 0)。
∵Q是MN中点,根据中点坐标公式,得Q((0+2t)/2, (6-2t+0)/2)=(t, 3-t)。
根据两点间距离公式,PQ的长度为:
PQ=√[(4-t)² + (3-(3-t))²] = √[(4-t)² + t²]
由PQ=2√3 cm,得:
√[(4-t)² + t²] = 2√3
两边平方,整理得:t² -4t +2=0
解得:t₁=2-√2,t₂=2+√2
∵0≤t≤3,t₂=2+√2≈3.414>3,舍去,故t=2-√2。
【答案】
点M的运动时间为(2-√2)s

【知识点】
平面直角坐标系,两点间距离公式,一元二次方程
【点评】
本题通过建立平面直角坐标系将几何动点问题转化为代数计算,思路清晰,关键是准确表示各动点坐标并利用公式列方程,需注意解的实际意义,舍去超出时间范围的解,属于中等难度的动点问题。
【难度系数】
0.6