Question

高一物理：有一辆汽车沿笔直公路行驶,第1秒内通过5m的距离

有一辆汽车沿笔直公路行驶，第1s内通过5m的距离，第2s内和第3s内各通过20m的距离，第4s内又通过15m的距离，第5s内反向通过10m的距离，求5s内的平均速度及后2s内的平均速度．
某网站答案：
由题意知汽车在第1秒内的位移是x1=5m，第2秒内的位移为x2=20m，第3秒内的位移为x3=20m，第4秒内的位移为x4=15m，第5秒内的位移为x5=-10m
所以物体在5s内的总位移为：x=x1+x2+x3+x4+x5=5+20+20+15+（-10）m=50m
所以5秒内的平均速度大小为： . v = x t = 50 5 m/s=10m/s；方向是汽车开始运动方向．
后2s内的位移为：x′=x4+x5=15+（-10）m=5m
后2s内的平均速度大小为： . v′ = x′ t′ = 5 2 m/s=2.5m/s．方向是汽车第4s内运动方向．
答：5s内的平均速度大小为10m/s，方向是汽车开始运动方向．
后2s内的平均速度大小为2.5m/s．方向是第4s内汽车运动方向．
我的问题：位移不是末位置-初位置吗？5S内位移：末-10-初0=-10m，后2s内的位移为：-10-15=-25m
另外，匀速直线图像和匀加（减）速一样吗？
归根结底一句话，用“末位置减初位置”这个最基本位移定义如何得出物体在5s内的总位移是+50米这个答案数来.....
第5s内反向通过的.....质点方向不应该是汽车开始运动方向的相反方向吗？答案怎么说“方向是汽车开始运动方向．”

Answer 1

任何情况下的平均速度都是最终总的位置变化距离（注意不是路程）与所用的总时间之比。
所以上面一共位移量是5＋20＋20＋15－10＝50m，用了5s，所以速度是10米/秒。

1s内5m，不用管是匀加速还是突然加速后又匀速或者任何的变速运动，总之1秒走了5米是结果。
2、3秒各走20米共40米，也是不管过程，只看结果是2秒走了40米，后面1秒走了15米，再用一秒退了10米。

这不是匀加速运动，不能直接用“末速度减初速度再除2”来求平均速度，那是匀加速度的公式。

追问

老师好，就像跑圆圈回到起点位移为零，位移不是末位置减初位置吗？5秒末的位置减4秒末位置吗？

追答

对啊，要是圆圈跑道，跑一圈回到起点的位移是0，但是这和题目中说的直线运动不同，直线运动只要不往返运动，就不会回到起点。
题目中只有最后那一秒往回走了10米，前面都是往前走的一共60米，最后一秒往回走了10米，总位移就成了50米了。

题目让计算的是总的平均速度，因为各段的平均速度都是已知的，第一秒的平均速度是5米/秒，第二秒和第三秒平均速度都是20米/秒，第四秒的平均速度是15米/秒，第五秒的平均速度是－10米/秒。

总的平均速度就要用总的位移（各段位移之和）除以总共用的时间（各段时间相加）。
所以就是：(5＋20＋20＋15－10)米 ÷ (1＋1＋1＋1＋1)秒＝10米/秒

注意，题目说的5秒内的平均速度不是指第5秒的平均速度，第五秒的平均速度是已知的，就是－10米/秒，不用求了。
5秒内的平均速度是指从0秒开始到5秒结束的时间一共是5秒，这5秒一共走了多少距离，求平均速度。

追问

十分感谢老师不胜其烦，相信老师一定知道：往东走100米，又折回往西15米，位移是-15减0=-15米，本题的位移为什么不按末位置减初位置？位移的定义是通用的呀，就这一点晕........

追答

你搞混乱了的地方是把题目给的已知条件当成了要求的值了，题目给了－15米和100米，求的是一共走了多少，不是问最后那一段走了多少，最后那一段走了多少是已知条件，不是让求的。

“位移＝末位置－初位置”是这一段的位移，这是题目已经告诉是－15了，还求这个作什么？
其实题目没有告诉你的是“末位置”。题目让你来求“末位置”。所以上面的问题写成式子是：
第一段：末位置1－0＝100，100是题目给的位移。0是前面没有走。求得的“末位置1”是100。
第二段：末位置2－100＝－15，－15是题目给你的数，100是上一段走过的距离，是这一段的初位置。末位置2是题目让求的数。

要是前面走的都没用了，那前面走的100米不是白走了？
在往回走15米的时候初位置是100米，不是0米。“初位置”不代表0的意思，每一段路的“初位置”都是前面走的总和的数值。－15米也不是末位置，是这一段的位移。末位置是让求的数，

结合实际情况来想想：
假如一个人从家里去单位上班要走3公里，他走了2公里时休息了一会，再走1公里就到了，他一共走了多少公里呢？显然他肯定要走3公里，不能说他只走一公里就到了吧？后面走的1公里是末位置的意思吗？

那要是从单位回家时，在离家门口1米和地方停了一下再回家，难道单位离家就变成1米远了？
前面走的距离就是后面的初位置。不能把前面的“初位置”全算作0。

Answer 2

这题默认的正方向为前方，所以前四秒内跑的距离为正，第五秒反向行驶，所以为负。5 20 20 15_10=50m.位移为矢量，要弄清方向，同向可用末减初

Answer 3

题目里说的是距离不是位移，所以你说的5S内位移是错误的，你的那个是第5秒的位移
如果是s-t图像，匀速直线图像是水平线，匀加速图像斜线

追问

谢谢老师，第二个回答给力，但第一个不对，求平均速度不用位移吗？

追答

第二问打错了，是V-T图像【时间与速度图像】，第一问求平均速度当然用位移

Answer 4

一样，因为都是匀速直线运动