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第二章　機械運動
第四節　第1課時
勻速直線運動
4
會對勻速直線運動過程進行計算。
2
會用圖像描述勻速直線運動。
3
理解勻速直線運動的速度公式。
1
知道勻速直線運動的定義。
爸爸在平直的公路上開著轎車向單位而去，如圖所示，是每隔相等時間拍攝的照片，爸爸開車做的是什么運動？
一、勻速直線運動
活動
研究充水玻璃管中氣泡的運動規律
認一認：
內徑約為1cm、長約40cm的玻璃管中注滿水，管內留一小氣泡。
看一看：
使玻璃管翻轉后豎直放置，觀察氣泡的運動情況。
議一議：
測出氣泡通過10cm、20cm、30cm和40cm所用的時間
從0點開始的距離s/cm 0 10 20 30 40
從0點開始計時的時間t/s 0 1.24 2.51 3.75 5.002
總結規律：氣泡在上升的過程中，運動的路程和時間成 比，運動速度可以看作是 的。
正
不變
閱讀教材第54~55頁，完成以下內容。
1.概念：如果物體沿著_____運動，并且速度__________，那么這種運動稱為勻速直線運動。
2.特點：(1)整個運動過程中，速度的_____和_____均不改變；
(2)在任何相等的時間內通過的路程均_____。
直線
保持不變
方向
大小
相等
3.勻速直線運動是自然界中_______的運動，理想的勻速直線運動在實際中并不常見。我們可以將一些運動或者運動的某一階段近似的看成是勻速直線運動，比如自動扶梯上下樓的運動，列車在平直軌道上平穩行駛的運動。
最簡單
滑冰
學以致用
(2024·連云港期末)下列運動中屬于勻速直線運動的是(　　)
A.蘋果從樹上掉下來
B.鐘表指針勻速轉動
C.運動員在百米比賽中的運動
D.汽車在平直的公路上勻速行駛
D
解析　蘋果從樹上掉下來，由于重力的作用，速度越來越快，不屬于勻速直線運動；鐘表指針勻速轉動，方向在不斷改變，不屬于勻速直線運動；運動員在百米比賽中的運動，速度大小時刻在變化，不屬于勻速直線運動；汽車在平直公路上勻速行駛，速度一定而且沿直線運動，屬于勻速直線運動，故選D。
二、勻速直線運動的圖像
活動1　繪制勻速直線運動的路程—時間圖像
1.在直角坐標系中，我們可以用縱坐標表示______，其單位是______，橫坐標表示運動______，其單位是_____，根據路程s和對應的時間t的數據，在坐標軸中描畫出一個個(s，t)點，最后用直線將各個點連接成直線，就是勻速直線運動的路程—時間圖像，即s-t圖像。
路程s
米(m)
時間t
秒(s)
2.如圖所示，表示一個物體以2 m/s的速度做勻速直線運動時，路程與時間的關系圖像(s-t圖像)。
總結提升
1.做勻速直線運動的物體，其路程—時間(s-t)圖像如圖甲所示，橫軸表示時間，縱軸表示路程，是一條過原點的傾斜直線，直線的傾斜程度表示物體運動速度的大小，且同一圖像中，直線的傾斜程度越大，物體的速度越大。在s-t圖像上取一點，可得到物體的運動時間和運動路程，將數據代入公式v=，可求得物體運動的速度。
2.做勻速直線運動的物體，其速度—時間(v-t)圖像如圖乙所示，是一條平行于橫坐標軸的直線，該直線與縱坐標軸的交點表示物體的速度大小。
由圖甲知A的速度為4 m/s，由圖乙知B的速度為6 m/s，C的速度為4 m/s。
3.常見的“s-t”“v-t”圖像表示的物理含義
圖像
運動狀態 靜止 勻速直線運動 勻速直線運動
學以致用
(2024·羅定期中)請根據圖片所提供信息，畫出汽車的s-t圖像。
答案　如圖
0
0
10s
20s
30s
40s
200m
400m
600m
800m
三、勻速直線運動的速度公式
勻速直線運動的速度計算公式為v=，該公式只能用來計算速度的大小，而速度的大小與路程和時間_____。若物體做勻速直線運動，無論s、t多大，物體的速度大小始終保持不變，所以速度不與路程成___比，也不與時間成___比，但是當v一定時，通過的路程和所用的時間成正比。勻速直線運動的速度精確的表示了物體運動的快慢，運動中的各段或者各點的速度都相等。
無關
正
反
學以致用
(2024·漳州期末)關于勻速直線運動的速度公式v=，則物體(　　)
A.通過的路程s越大，運動的速度v越大
B.通過的時間t越小，運動的速度v越大
C.運動的速度v和路程s成正比，與時間t成反比
D.運動的速度可以利用v=計算，但與s、t的大小無關
D
解析　勻速直線運動的速度保持不變,與路程、時間無關，故D正確，A、B、C錯誤。
1.以下情景中屬于勻速直線運動的是(　　)
B
解析　過山車上游客的速度和方向時刻都在改變,不屬于勻速直線運動，故A錯誤；
站立在扶梯上的人隨自動扶梯一起正常上行,是勻速直線運動,故B正確；
高鐵進站，速度減小，最后停止，不是勻速直線運動，故C錯誤；
排隊檢票的乘客的速度時快時慢，不是勻速直線運動，故D錯誤。
2.(2024·上海模擬)P、Q是同一直線上相距12米的兩點，甲、乙同時從P點沿直線向Q點勻速運動，甲的速度為1米/秒，當甲通過PQ中點位置時，甲與乙之間的距離大于2米，若乙的s-t圖線如圖所示A、B中的一條，則下列分析中可能正確的是(　　)
A.乙先到達Q點，其s-t圖線為A
B.乙先到達Q點，其s-t圖線為B
C.乙后到達Q點，其s-t圖線為A
D.乙后到達Q點，其s-t圖線為B
D
解析　當甲到達PQ中點位置時，甲行駛的路程為s==6 m，
甲和乙運動的時間：
由v=得，
t===6 s；
若乙的s-t圖線為A，6 s行駛的路程為8 m，
甲、乙之間的距離為8 m-6 m=2 m，與題意不符；
若乙的s-t圖線為B，6 s行駛的路程為3 m，
甲、乙之間的距離為6 m-3 m=3 m>2 m，與題意相符；
相同的時間內乙行駛的路程小，所以速度小，故后到達Q點。
3.(2024·廣州花都區模擬)如圖所示,甲車和乙車從當前位置開始同時自西往東做勻速直線運動。已知甲車的速度v甲=10 m/s,乙車的速度v乙=36 km/h,在行駛過程中，下列說法中正確的是(　　)
①v甲=v乙
②v甲③以甲車為參照物，乙車是靜止的
④以乙車為參照物，甲車向西行駛
A.①③ B.②④
C.①④ D.②③
A
解析　已知甲車的速度v甲=10 m/s，乙車的速度v乙=36 km/h=10 m/s，v甲=v乙，故①正確，②錯誤；
若以甲車為參照物，乙相對于甲沒有位置變化，是靜止的，故③正確，④錯誤。
4.(2024·安慶望江縣模擬)小宇測量出同一輛小車在水平地面上四次做勻速直線運動的路程和時間后，在坐標紙上描出圖中對應的a、b、c、d四個點(如圖)，其中速度相同的兩次是______和______。
b
d
解析　在s-t圖像中，過原點的直線表示物體做勻速直線運動，將圖中的4個點與坐標原點連接,如圖所示，直線的傾斜程度越大，表示速度越大。從圖中看出a點的速度最大，且b、d在同一直線上，說明速度相等，c點的速度最小。
5.(2024·福州模擬)2023年，國內首條懸掛式空中軌道列車——武漢“光谷光子號”正式運行，如圖所示。它不僅采用先進的永磁牽引技術，使列車懸浮在高空軌道下行駛；而且應用了效率極高的飛輪儲能系統，避免能量浪費；此外還具有良好的觀景功能。“光谷光子號”空軌列車的車體采用大開度側窗，并在車廂地板設置了透明式觀景窗，全車擁有270°觀景功能。當列車勻速前進時，以列車為參照物，窗外的景物是_____的；建設的空軌一期線路長約10.5 km，列車的最高速度為60 km/h，若全程以最高速度運行，則需要______ min。
運動
10.5
解析　以列車為參照物，窗外的景物的位置發生改變，故窗外的景物是運動的；
若全程以最高速度運行，需要的時間為：
v===0.175 h=10.5 min。
6.(2024·武威模擬)汽車后剎車燈的光源，若采用發光二極管(LED)，通電后亮起的時間會比采用白熾燈短大約0.5 s，這有助于后方車輛駕駛員及時做出反應。假設后方車輛以108 km/h的速度勻速前進，在0.5 s的時間內，后方的車輛前行的距離為_____ m。
15
解析　108 km/h=30 m/s，
由v=可得，在0.5 s內后車前進的距離：
s=vt=30 m/s×0.5 s=15 m。

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