6．匀速直线运动

严格地说，在描述物体运动情况时，不仅要说明速度的大小，还要说明速度的方向．或者说，速度包含大小和方向两个要素．在物体可能出现的运动状态中，最简单的情况是匀速直线运动．物体沿着直线快慢不变地运动叫做匀速直线运动．通俗地说，就是物体运动的速度大小和速度方向都不改变．反之，速度大小和方向中只要有一者是变化的，这样的运动叫变速运动．

在我们日常生活所见的运动中，几乎没有物体做匀速直线运动，也就是说，这些运动的速度大小或方向是改变的．例如，汽车进站、出站，速度大小都是改变的．既便是在高速公路上高速行驶的汽车，由于路面的关系，也不能一直保持速度方向不变．因此，日常生活中的运动比匀速运动复杂得多．

求变速运动的速度是比较复杂的计算．在粗略研究时，我们常用v＝来计算，这样求出来的速度叫平均速度．平均速度只能粗略地描述物体的运动快慢情况．

[学习方法指导]

学习物理量应从哪几个方面下手

我们接触到一个物理量时，要想全面地了解它，一般从以下几方面去考虑：

4．甲、乙两物体运动速度之比为2∶3，通过路程之比为1∶2，则甲、乙运动时间之比为多少？

解：由v＝变形得：t＝

t₁∶t₂＝∶(　　　 )＝．

3．火车提速后，在北京和上海之间的运营速度约为104 km/h，两地之间的铁路线长1463 km，火车从北京到上海大约要用多少时间？

解：由v＝变形得t＝

t＝(　　 )＝＝(　　　 ) h

2．小明骑自行车时的速度可达到5 m/s，如果他从家骑到学校要用10 min，他家到学校有多远？

解：由v＝变形得:s＝(　　 )

s＝5×(　　　 )×(　　　　 　　)＝3000 m

1．一位运动员跑100 m用了12 s，他的速度是多少？

解：v＝(　　 )＝＝(　　 ) m/s．

5．利用速度公式进行简单计算

下面我们利用速度定义式和变形式来做几道题巩固一下．

4．速度公式v＝的分析

对速度公式v＝，我们可以类比着密度公式分析时使用“控制变量法”来进行分析．

(1)速度v相同时，s与t的比值为定值，因此路程s与时间t成正比，这就意味着 ：一个物体如果以不变的速度运动着，当运动时间变为原来的2倍时，这通过的路程也为原来的2倍，对于这一关系我们可以写出比例关系式为s₁∶s₂＝t₁∶t₂．

(2)路程s相同时，v与t的乘积为定值，因此速度v与时间t成反比．这就意味着：两个以不同的速度运动的物体，通过的路程相同时，速度大的那个物体使用的时间少．对于这一关系，我们可以写出比例关系式为:v₁∶v₂＝t₂∶t₁．

(3)时间t相同时，s与v的比值为定值，因此路程s与速度v成正比．这就意味着：两个运动速度不同的物体，运动的时间相同时，速度大的那个物体通过的路程远．对于这一关系，我们可以写出的比例关系式为:s₁∶s₂＝v₁∶v₂．

根据以上公式分析，我们来做道小题试试：甲乙两物体运动速度之比为4∶3，通过相同的路程时，所用时间之比应为多少？根据分析(2)，你可以得到答案为3∶4．类似的比例题你应该会做．

3．速度的单位及换算关系

根据速度的定义式v＝，s的单位是m，t的单位是s，则速度的国际单位是m/s，如果s用常用单位km，t用常用单位h，则v的单位是km/h．你可以根据各相应单位的换算值求出m/s和km/h的换算关系．看看你和我的计算结果是否一样 ．

1 m/s＝＝ km/h＝3．6 km/h

则1 m/s＝3.6 km/h

由换算关系可以看出：m/s比km/h这个单位大．

2．速度的定义式和变形式

由速度的定义，我们很容易得出其定义式，为v＝．其中v表示速度，s表示路程，t表示通过这段路程所用的时间．

根据v＝，我们可以写出计算路程的变形式为s＝vt，还可以写出计算时间的变形式为t＝．这三个计算式是你应该记牢的．

1．速度的物理意义及定义

对于不同物体的运动情况．我们必须找出一个有共性的物理量来描述它们，最直接的描述方式就是物体运动的快慢，我们给它起了个名字：速度．那么速度的物理意义就是表示物体运动的快慢．在此你要注意，只有以下两句话对其物理意义来说是正确的：物体运动的越快，它的速度越大；物体运动得越慢，它的速度越小．其他说法要仔细分析才行．

那么怎样表示运动的快慢呢？有两种方法．我来举个例子，你就能很容易地理解了．运动会你参加过，所有的径赛项目都是在比较运动员跑的快慢，采用的方法是，大家跑相同的距离，看谁用的时间短，谁就跑得快，也就说路程与时间比值大的，跑得快．如果你和某一同学在比较谁跑得快，采用的方法一般是：喊“预备，起”，大家同时跑，喊“停”时同时停下，看谁跑得远，也就是看谁用同样的时间跑得路程长，谁就跑得快，同样是路程与时间比值大的跑的快．

这样，为了表示运动的快慢，即求速度，用路程和时间的比值来表示．速度就等于运动物体在单位时间内通过的路程，这就是速度的定义．