题目
[题目]-|||-一段路程长为s,一辆汽车通过前一半路程的平均-|||-速度为v1,通过后一半路程的平均速度为v2,则汽-|||-车通过全程的平均速度是 ()-|||-A. dfrac ({u)_(1)+(v)_(2)}(2)-|||-B. dfrac ({v)_(1)+(v)_(2)}(3)-|||-C. dfrac (2{v)_(1)(v)_(2)}({v)_(1)+(v)_(2)}-|||-D. dfrac (3{v)_(1)(v)_(2)}({v)_(1)+(v)_(2)}

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查平均速度的计算,需要明确平均速度的定义(总位移/总时间),并正确处理分段运动的时间关系。
解题核心思路:
- 分段计算时间:将总路程分为前后两段,分别用速度$v_1$和$v_2$计算对应的时间$t_1$和$t_2$。
- 总时间求和:将两段时间相加得到总时间$t$。
- 整体代入公式:用总路程$s$除以总时间$t$,化简得到平均速度表达式。
破题关键点:
- 避免直接取速度平均值(如选项A),需通过时间加权计算。
- 正确处理分式运算,特别是通分和约分步骤。
步骤1:计算前半段路程的时间
前半段路程为$\dfrac{s}{2}$,速度为$v_1$,则时间$t_1 = \dfrac{\dfrac{s}{2}}{v_1} = \dfrac{s}{2v_1}$。
步骤2:计算后半段路程的时间
后半段路程为$\dfrac{s}{2}$,速度为$v_2$,则时间$t_2 = \dfrac{\dfrac{s}{2}}{v_2} = \dfrac{s}{2v_2}$。
步骤3:计算总时间
总时间$t = t_1 + t_2 = \dfrac{s}{2v_1} + \dfrac{s}{2v_2} = \dfrac{s}{2}\left(\dfrac{1}{v_1} + \dfrac{1}{v_2}\right)$。
步骤4:计算平均速度
平均速度$v = \dfrac{s}{t} = \dfrac{s}{\dfrac{s}{2}\left(\dfrac{1}{v_1} + \dfrac{1}{v_2}\right)} = \dfrac{2}{\dfrac{1}{v_1} + \dfrac{1}{v_2}}$。
步骤5:化简表达式
通分分母:
$\dfrac{1}{v_1} + \dfrac{1}{v_2} = \dfrac{v_2 + v_1}{v_1v_2}$
代入得:
$v = \dfrac{2}{\dfrac{v_1 + v_2}{v_1v_2}} = \dfrac{2v_1v_2}{v_1 + v_2}$