请问,为什么匀变速直线运动中,平均速度小于中点时刻的速度?

3个回答

  • 解法一:解析法

    设匀变速运动的初速度和末速度分别为V0、V,平均速度和中点时刻速度分别为V1、V2,加速度为a

    易知:平均速度V1=(V0+V)/2

    对于前后两段路程的运动有:

    V2^2-V0^2=2aS

    V^2-V2^2=2aS

    综合两式有:V2^2-V0^2=V^2-V2^2

    2V2^2=V0^2+V^2

    4V2^2-4V1^2

    =2V0^2+2V^2-(V0+V)^2

    =(V0-V)^2>0

    (此处V0不等于V)

    所以有:V2 〉V1

    即:中点时刻的速度大于平均速度.

    解法二:图像法

    对于匀加速运动作出V-t图像如下图:

    物体在0-t3时间内做匀加速运动.

    t2为中间时刻,对应的速度为V1

    t3为中点时刻,对应的速度为V2.

    因为V-t图像与t轴围成的面积即为位移,易知中点时刻在t1-t3之间.

    所以有:V2>V1

    对于匀减速运动,通过类似的作图同样可以得出V2>V1

    若对此题有疑问,