等距离平均速度的公式
等距离平均速度的公式是平均速度的一个扩展知识,他对我们解题是有一定的便利的。我们知道求平均速度是等于总路程除以总时间,既然距离相等,便可以设两个距离均为S,设第一段路的速度为v1,第二段路的速度为v2,要求平均速度,根据总路程除以总时间可得。
等距离平均速度的公式
等距离平均速度:2v1v2/(v1+v2)。
等距离平均速度适用的三种情况:直线往返、等距离两段、上下坡往返。
等距离平均速度的公式推导过程
设等距离的长度为单位“1”,第一段距离的速度为v1,第二段速度为v2。
则:第1段距离用时为1/v1,第二段距离用时为1/v2。
所以:平均速度v=2*1÷(1/v1+1/v2)=2v1·v2/(v1+v2)。
例如:v=s/t上下坡设上坡速度为v1,下坡速度为v2。v=s/(s/v1+s/v2)=v1v2/(v1+v2),同一段路程用不同的速度各走一半路程时的平均速。
例题
【真题1】
某天,自行车运动员小吴训练了3个小时,他先匀速骑行了一段上坡路程,又以2倍的速度匀速骑行了一段下坡路程,最终共骑行60千米,则()。
A.如果上坡路程大于下坡路程,他上坡的时速必然小于15千米
B.如果上坡路程大于下坡路程,他上坡的时速必然大于20千米
C.如果下坡路程大于上坡路程,他下坡的时速必然小于30千米
D.如果下坡路程大于上坡路程,他下坡的时速必然大于25千米
【答案】C
【解析】第一步,本题考行程问题。
第二步,总共3小时骑行60千米,则平均速度为60÷3=20千米/小时。设上坡速度为v,则下坡速度为2v,若上坡路程等于下坡路程,则由等距离平均公式有2v*2v/(v+2v)=20,解得v=15,2v=30,即上坡速度为15千米/小时,下坡速度为30千米/小时。
第三步,若上坡路程较大,相当于速度慢的部分多了一些,为了保证3小时仍行驶60千米,则上、下坡速度应变大;若下坡路程较大,则相当于速度快的部分多了一些,此时上、下坡速度应变小。
因此,选择C选项。
【真题2】
小明每天从家中出发骑自行车经过一段平路,再经过一道斜坡后到达学校上课。某天早上,小明从家中骑车出发,一到校门口就发现忘带课本,马上返回,从离家到赶回家中共用了1个小时,假设小明当天平路骑行速度为9千米/小时,上坡速度为6千米/小时,下坡速度为18千米/小时,那么小明的家距离学校多远?
A.3.5千米
B.4.5千米
C.5.5千米
D.6.5千米
【答案】B
【解析】第一步,本题考查行程问题,属于基本行程类。
第二步,根据题意,小明从家到学校进行往返,上下坡距离相等,可利用等距离平均速度求得v=2v1v2/(v1+v2)=2*6*18/(6+18)=9千米/小时,由于平路速度也为9千米/小时,往返总时间是1小时,故往返总路程为9×1=9千米,则小明的家距离学校9÷2=4.5千米。
因此,选择B选项。