题目
【题文】一辆汽车沿直线从甲地开往乙地,前一半位移内的平均速度为30km /h ,后一半位移内的平均速度是60km /h ,这辆汽车全程的平均速度是多少?.
【题文】一辆汽车沿直线从甲地开往乙地,前一半位移内的平均速度为30
km /h
,后一半位移内的平均速度是60
km /h
,这辆汽车全程的平均速度是多少?.题目解答
答案
【答案】40km/h
.解析
考查要点:本题主要考查平均速度的计算方法,需要明确平均速度的定义是总位移与总时间的比值,而非速度的算术平均。
解题核心思路:
- 平均速度的定义:总位移 ÷ 总时间。
- 分段处理:将全程分为前半段和后半段位移,分别计算对应的时间,再求总时间。
- 代数法简化计算:通过设总位移为$s$,用代数式表示各段时间,最终消去$s$,得到平均速度。
破题关键点:
- 避免直接取速度的算术平均,需通过位移和时间的关系计算。
- 正确分段计算时间,注意位移相等时,时间与速度成反比。
设总位移为$s$,则前半段位移为$\frac{s}{2}$,后半段位移也为$\frac{s}{2}$。
-
计算前半段位移的时间:
$t_1 = \frac{\text{位移}}{\text{速度}} = \frac{\frac{s}{2}}{30} = \frac{s}{60} \, \text{小时}$ -
计算后半段位移的时间:
$t_2 = \frac{\text{位移}}{\text{速度}} = \frac{\frac{s}{2}}{60} = \frac{s}{120} \, \text{小时}$ -
计算总时间:
$t_{\text{总}} = t_1 + t_2 = \frac{s}{60} + \frac{s}{120} = \frac{2s + s}{120} = \frac{3s}{120} = \frac{s}{40} \, \text{小时}$ -
计算平均速度:
$v_{\text{平均}} = \frac{\text{总位移}}{\text{总时间}} = \frac{s}{\frac{s}{40}} = 40 \, \text{km/h}$