匀速直线运动

Uniform Linear Motion

像打开定速巡航的汽车一样，速度不变的运动叫做匀速直线运动。加速度为0，相同时间内总是走相同距离，路程等于速度乘时间。在v-t图上是一条水平线，线下方的面积就是位移。在这一页，你可以拖动速度和时间滑块，看看物体走多远，以及面积如何变化。

什么是匀速运动?

🚗 匀速直线运动的直觉

①想象高速公路上开定速巡航的车

②速度不变所以加速度=0

③相同时间总是行进相同距离

物体移动的可视化

速度 v5 m/s

时间 t4 s

🔑 核心观察

①速度越大相同时间内行进越远

②时间越长行进距离按比例增加

③距离 = 速度 × 时间 — 最基本的关系

v-t图与位移

匀速直线运动公式

s = vt

行进距离(s) = 速度(v) × 时间(t)

📊 v-t图的解读

①v-t图为水平线 = 匀速运动(速度不变)

②图下面积 = 行进距离(位移)

③矩形面积 = 底(t) × 高(v) = vt = s

例题演练

例题 1

汽车以 20 m/s 的恒定速度行驶 5 秒。移动距离是多少？

匀速直线运动，用 s = vt。

s = vt

代入 v = 20 m/s, t = 5 s。

s = 20 × 5 = 100 m

▸ 100 m

匀速运动的距离 = 速度 × 时间，仅在速度恒定时成立。

例题 2

某人沿同一路去时 4 m/s、回时 6 m/s 步行。往返的平均速率是多少？

平均速率 = 总路程 ÷ 总时间。设单程距离为 d。

t = d4 + d6 = 5d12

总路程 2d 除以总时间。

v = 2d5d/12 = 245 = 4.8 m/s

▸ 4.8 m/s

平均速率是总路程÷总时间，而非速率的算术平均（5 m/s）。慢段耗时更多，故小于 5。

总结

匀速直线运动

s = vt, v = 恒定, a = 0

速度恒定的运动 — 距离与时间成正比

平均速率

v = st

总行进距离 / 经过时间

高考类型变式

一列长 200 m 的火车以 20 m/s 的恒定速率完全通过长 300 m 的隧道，需要多少时间？

①10 s

②15 s

③20 s

④25 s

⑤30 s

▸ ④ 25 s

完全通过需行驶（隧道长 + 火车长）的距离。

s = 300 + 200 = 500 m

匀速，故 t = s / v。

t = sv = 50020 = 25 s

🎯 考试重点

①匀速直线运动:加速度a=0、速度v=恒定

②距离 s = vt (速度×时间)

③v-t图:水平线、下方面积=位移

④x-t图:直线(斜率=速度)

⑤合力=0时为匀速直线运动(牛顿第一定律)

匀加速运动

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