【分析】
首先利用勾股定理求出直角△ABC中AC的长度,再根据动点P的运动路径(C→A→B),分情况讨论P的位置,结合等腰三角形的性质、勾股定理、三角形面积法求解对应时间t。对于第(1)问,CP=3cm需分P在CA上、P在AB上、P与B重合三种情况;第(2)问△BCP为等腰三角形,需分BC=BP、BC=CP、BP=CP三种情况,分别计算t的值。
【解析】
在$△ABC$中,$∠ACB=90°$,$AB=5\ \mathrm{cm}$,$BC=3\ \mathrm{cm}$,由勾股定理得:
$AC=\sqrt{AB^2 - BC^2}=\sqrt{5^2 - 3^2}=4\ \mathrm{cm}$,动点P速度为$1\ \mathrm{cm/s}$,运动时间为$t\ \mathrm{s}$,则P运动路程为$t\ \mathrm{cm}$。
(1)求$CP=3\ \mathrm{cm}$时的t:
① 当P在CA上时,$CP=t$,令$t=3$,满足$0<t≤4$,故$t=3$;
② 当P在AB上且不与B重合时,$CP=CB=3\ \mathrm{cm}$,过C作$CH⊥AB$于H,由三角形面积公式:
$S_{△ABC}=\frac{1}{2}AC·BC=\frac{1}{2}AB·CH$,代入得$\frac{1}{2}×4×3=\frac{1}{2}×5×CH$,解得$CH=\frac{12}{5}\ \mathrm{cm}$;
在$Rt△BCH$中,由勾股定理得$BH=\sqrt{BC^2 - CH^2}=\sqrt{3^2 - (\frac{12}{5})^2}=\frac{9}{5}\ \mathrm{cm}$,
因$CP=CB$,$CH⊥AB$,故H为PB中点,$PB=2BH=\frac{18}{5}\ \mathrm{cm}$,
此时P运动路程为$CA + (AB - PB)=4 + (5 - \frac{18}{5})=\frac{27}{5}\ \mathrm{cm}$,故$t=\frac{27}{5}$;
③ 当P与B重合时,$CP=CB=3\ \mathrm{cm}$,P运动路程为$CA + AB=4+5=9\ \mathrm{cm}$,故$t=9$;
综上,当$t=3$或$\frac{27}{5}$或$9$时,$CP=3\ \mathrm{cm}$。
(2)求$△BCP$为等腰三角形时的t:
分三种情况:
① 若$BC=BP=3\ \mathrm{cm}$,则$AP=AB - BP=5-3=2\ \mathrm{cm}$,P运动路程为$CA + AP=4+2=6\ \mathrm{cm}$,故$t=6$;
② 若$BC=CP=3\ \mathrm{cm}$,同(1)中②的情况,得$t=\frac{27}{5}$;
③ 若$BP=CP$,设$BP=CP=x\ \mathrm{cm}$,P在AB上,由坐标法或勾股定理可得$AP=\frac{5}{2}\ \mathrm{cm}$,P运动路程为$CA + AP=4+\frac{5}{2}=\frac{13}{2}\ \mathrm{cm}$,故$t=\frac{13}{2}$;
④ 当P在CA上时,$CP=BC=3\ \mathrm{cm}$,对应$t=3$;
综上,t的值为$3$或$\frac{27}{5}$或$\frac{13}{2}$或$6$。
【答案】
(1) $t=3$或$\frac{27}{5}$或$9$;(2) $3$或$\frac{27}{5}$或$\frac{13}{2}$或$6$

【知识点】
勾股定理、等腰三角形性质、动点问题
【点评】
本题为直角三角形背景下的动点问题,需运用分类讨论思想分析动点位置,结合勾股定理、面积法、等腰三角形性质求解,考查学生的逻辑推理与综合应用能力,是中等难度的几何综合题。
【难度系数】
0.5