12.某物体沿一条直线运动:
(1)若前一半时间内的平均速度为v1,后一半时间内的平均速度为v2,求全程的平均速度. (2)若前一半位移的平均速度为v1,后一半位移的平均速度为v2,全程的平均速度又是多少?
参考答案: 小试牛刀:
1.答案:AB
2.解析:选ABD.由图象的物理意义得C项表示物体静止,而A、B、D均表示匀速直线运动. 3.解析:选A.500米短道速滑比赛的总路程一定,谁滑行完总路程所用的时间短,说明谁的平均速率大.
Δx100
4.解析:选C.由平均速度的定义式得v== m/s=10 m/s,故C正确.
Δt105.解析:x1=AB=v1t1 =2×40 m=80 m
x2=BC=v2t2=3×20 m=60 m
60 s内的路程为:s=x1+x2=80 m+60 m=140 m 60 s内的位移为:x=x1+x2=80+60 m=100 m
2
2
2
2
s1407
平均速率为= m/s= m/s
t603x1005
平均速度为= m/s= m/s.
t603
当堂检测:
一、选择题 1. BD
2.解析:选C.瞬时速度是指物体在某一时刻或某一位置的速度,故C正确;而A、B、D中的速度是物体经过某一段位移的速度,是平均速度,因此
4.解析:选ACD.因为速度是矢量,其正负号表示物体的运动方向,速率是标量,在匀速直线运动
6
中,速度的大小等于速率,故A、C正确,B错;甲、选C.
3. CD
乙两质点在同一直线上沿相反方向运动,从同一点分别前进了20 m和40 m,故此时两者相距60 m,D正确.
5.解析:选AD.8.00 m/s对应着5 s末时刻,是瞬时速度,A对;9.80 m/s对应着终点位置,是1
瞬时速度,B错;平均速度不是瞬时速度的算术平均值,即不等于×(8.00+9.80)m/s=8.90 m/s,C
2错;据平均速度定义可知平均速度为
60
m/s=8.10 m/s,D对. 7.41
x120×1033
6.解析:选B.第一段用时t1== s=10s
v120x210×1031000
第二段用时t2== s= s,
v2303
3
x1+x220+10×10
全程平均速度v== m/s=22.5 m/s.
t1+t21000
1000+
3
7.解析:选CD.在已知时间和位移的情况下只能求得平均速度,而无法确定其在运动过程中的瞬100
时速度.博尔特两次比赛的平均速度分别为:100 m决赛的平均速度v1= m/s=10.32 m/s;由于
9.69200
200 m决赛是曲线,其位移小于200 m,则其平均速度v2< m/s=10.36 m/s.根据实际情况,博尔
19.30特在200 m终点时的速度有可能是10.10 m/s(略小于平均速度).
8.解析:选AB.从图象可以看出甲、乙都做匀速直线运动,而运动方向相反,若二者在同一直线上运动,二者一定会相遇.在t1时刻,甲、乙离开原点的位移(矢量)相同,即二者在同一个位置上,所以二者相遇,故选A、B.
9.解析:选C.由图象可知B做匀速直线运动,A、C做变速直线运动,但它们的初、末位置相同,所以三质点的位移大小相等,又因为所用时间也相同,所以三质点的平均速度也相等,由于A质点的路程最大,平均速率最大.故C正确.
二、非选择题
10.解析:(1)两车相遇前,车一直行驶,鸟不停地飞,二者运动时间相同,故只要求出两车相遇前行驶时间就得鸟飞行的时间,设此时间为t.A、B两车的速度大小为
vA=vB=5 m/s
由两车相遇的条件有s=(vA+vB)t
7
所以鸟飞行的时间为:t=
svA+vB=
2000
s=200 s. 5+5
(2)在200 s内鸟飞行的路程
s′=vt=10×200 m=2000 m.
答案:(1)200 s (2)2000 m
11.解析:(1)0~1 h,客车向正方向匀速前进40 km. 1 h~1. 5 h,客车静止在40 km处. 1.5 h~3 h,客车沿负方向匀速返回. (2)客车在0~1 h内的速度
v1=
Δx140
= km/h=40 km/h Δt11
1 h~1.5 h内客车静止,故v2=0 km/h 1.5 h~3 h内的速度
v3=
Δx30-40
=km/h=-26.7 km/h,负号表示与v1方向相反. Δt33-1.5
(3)全程的总位移为零,故平均速度为零.
s2×40
平均速率v== km/h=26.7 km/h.
t3
答案:见解析
12.解析:(1)设全程所用的时间为t,则由平均速度的定义知 前一半时间内的位移为x1=v1· 22后一半时间内的位移为x2=v2· 22
全程时间t内的位移为x=x1+x2=(v1+v2)
2
tttttx1
全程的平均速度为v==(v1+v2).
t2
(2)设全程位移为x,由平均速度定义知 前一半位移所用时间为t1=/v1=
22v1后一半位移所用时间为t2=/v2= 22v2全程所用时间为t=t1+t2=全程的平均速度为v==
xxxxxxxv1+v2
+= 2v12v22v1v2
x2v1v2
.
tv1+v2
8
12v1v2
答案:(1)(v1+v2) (2) 2v1+v2
9