1.平均速度公式:v=vt2=v0+vt2。
意义:做匀变速直线运动的物体,在任意一段时间t内的平均速度等于这段时间的中间时刻的瞬时速度,还等于这段时间初、末速度矢量和的一半。
2.公式推导:设物体做匀变速直线运动的初速度为v0,加速度为a,t时刻的速度为vt。
由s=v0t+12at2得,平均速度v=st=v0+12at ①
由vt=v0+at知,当t′=t2时,有vt2=v0+a•t2 ②
由①②得v=vt2
又vt=vt2+a•t2 ③
由②③解得vt2=v0+vt2
综上所述有v=vt2=v0+vt2。
[特别提醒] 公式v=vt2=v0+vt2只适用于匀变速直线运动,而v=st适用于所有运动。
[例题1] 一物体做匀加速直线运动,通过一段位移Δs所用时间为t1。紧接着通过下一段位移Δs所用时间为t2,则物体运动的加速度为( )
A.2Δs?t1-t2?t1t2?t1+t2? B.Δs?t1-t2?t1t2?t1+t2?
C.2Δs?t1+t2?t1t2?t1-t2? D.Δs?t1+t2?t1t2?t1-t2?
[解析] 物体做匀加速直线运动通过前一段Δs所用的时间为t1,平均速度为v1=Δst1;物体通过后一段Δs所用的时间为t2,平均速度为v2=Δst2。由t内的平均速度等于这段时间的中间时刻的瞬时速度可知,速度由v1变化到v2的时间为Δt=t1+t22,所以加速度a=v2-v1Δt=2Δs?t1-t2?t1t2?t1+t2?,A正确。
[答案] A