前提:匀变速直线运动一段位移的平均速度等于这段位移初、末速度的平均值,(若不清楚,可以给你证明)
为便于描述:
设总位移为2S,初位置速度为VA,中间位置速度为VB,末位置速度为VC,
根据前提,前一半位移的平均速度v1=(VA+VB)/2 ①
后一半位移的平均速度v2=(VB+VC)/2 ②
由①+②解得:中间位置的瞬时速度VB=v1+v2-(VA+VC)/2 ③
总位移的平均速度 V=2S/t总,④
根据前提,总平均速度 V=(VA+VC) /2 ⑤
而前一半位移的时间t1=S÷V1,后一半位移的时间t2=S/V2,
所以总时间 t总=t1+t2=S(V1+V1)/V1V2 ⑥
由④、⑤、⑥可解得:VA+VC=4V1V2/(V1+V2) ⑦
⑦代入③解得:中间位置的瞬时速度VB=(V1²+V2²)/(V1+V2)