A.帆船朝正东方向航行,速度大小为v
B.帆船朝正西方向航行,速度大小为v
C.帆船朝南偏东45°方向航行,速度大小为v
D.帆船朝北偏东45°方向航行,速度大小为v
解析:选D.以帆板为参照物,帆船具有朝正东方向的速度v和朝正北方向的速度v,两速度的合速度大小为v,方向朝北偏东45°,故选项D正确.
4.质量m=2 kg的物体在光滑水平面上运动,其分速度vx和vy随时间变化的图线如图(a)(b)所示,求:
(1)物体所受的合力;
(2)物体的初速度;
(3)t=8 s时物体的速度;
(4)t=4 s内物体的位移.
解析:(1)物体在x方向:ax=0;
y方向:ay==0.5 m/s2
根据牛顿第二定律:F合=may=1 N,
方向沿y轴正方向.
(2)由题图可知vx0=3 m/s,vy0=0,则物体的初速度为v0=3 m/s,方向沿x轴正方向.
(3)由题图知,t=8 s时,vx=3 m/s,vy=4 m/s,物体的合速度为v==5 m/s,tan θ=,θ=53°,即速度方向与x轴正方向的夹角为53°.