微型专题 匀变速直线运动的平均速度公式和位移差公式的应用[学习目标] 1.掌握三个平均速度公式及其适用条件,会应用平均速度公式求解相关问题.2.会推导 Δs=aT2并会用它解决相关问题.一、匀变速直线运动的平均速度公式一物体做匀变速直线运动,初速度为 v0,经过一段时间末速度为 vt.(1)画出物体的 v-t 图象,求出物体在这段时间内的平均速度.(2)在图象中表示出中间时刻的瞬时速度,并求出.(结果用 v0、v 表示)答案 (1)v-t 图象如图所示因为 v-t 图象与 t 轴所围面积表示位移,t 时间内物体的位移可表示为 s=·t①平均速度=②由①②两式得=.(2)由图可知中间时刻的瞬时速度的大小等于梯形中位线的长度,即:=.1.三个平均速度公式及适用条件(1)=,适用于所有运动.(2)=,适用于匀变速直线运动.(3)=,即一段时间内的平均速度,等于这段时间内中间时刻的瞬时速度,适用于匀变速直线运动.2.匀变速直线运动位移的另一公式根据=得 s=t=t说明:公式 s=t 只适用于匀变速直线运动,不适用于非匀变速直线运动.例 1 物体先做初速度为零的匀加速直线运动,加速度 a1=2m/s2,加速一段时间 t1,然后接着做匀减速直线运动,直到速度减为零,已知整个运动过程所用时间 t=20 s,总位移为300m,则物体运动的最大速度为( )A.15m/sB.30m/sC.7.5m/sD.无法求解答案 B解析 设最大速度为 vm,匀加速直线运动过程:=(0+vm)=vm,匀减速直线运动过程:=(vm+0)=vm,所以整个运动过程的平均速度为==,解得 vm=30m/s.针对训练 1 做匀变速直线运动的质点在第一个 0.5s 内的平均速度比它在第一个 1.5s 内的平均速度大 2.45m/s,以质点初始时刻的运动方向为正方向,则质点的加速度为( )A.2.45m/s2B.-2.45m/s2C.4.90m/s2D.-4.90m/s2答案 D解析 设质点在第一个 0.5s 内的平均速度为 v1,即在 t1=0.25s 时的速度为 v1;设在第一个 1.5s 内的平均速度为 v2,即在 t2=0.75s 时速度为 v2.由题意得:v1-v2=2.45m/s,故 a==m/s2=-4.90m/s2,D 正确.二、位移差公式 Δs=aT2物体做匀变速直线运动,加速度为 a,从某时刻起 T 时间内的位移为 s1,紧接着第二个 T 时间内的位移为 s2.试证明:Δs=aT2.答案 见解析解析 证明:设物体的初速度为 v0自计时起 T 时间内的位移s1=v0T+aT2①在第 2 个 T 时间内的位移s2=v0·2T+a(2T)2-s1=v0T+aT2.②由①②两式得连...