问题3 什么是匀速直线运动
1. 匀速直线运动:我们把物体沿着直线且速度的运动,叫作匀速直线运动。
2. 变速直线运动:物体做直线运动时,其速度的大小常常是的,即在相等的时间内通过的路程不相等,这种运动叫作变速直线运动。
3. 平均速度:变速直线运动比匀速直线运动复杂,如果只做粗略研究,也可以用来描述运动的快慢,这样算出来的速度叫作平均速度。

1. 不变
2. 变化
3. $v=\frac{s}{t}$

【分析】
本题考查运动学基础概念，需回忆教材中匀速直线运动、变速直线运动及平均速度的定义来填空。第1题对应匀速直线运动的核心特征，第2题对应变速直线运动的速度特点，第3题对应平均速度的计算公式，结合定义即可得出答案。
【解析】
1. 匀速直线运动的定义为：物体沿着直线且速度不变的运动，因此第一空填“不变”；
2. 变速直线运动的特点是：做直线运动时速度大小变化，相等时间内通过的路程不相等，因此第二空填“变化”；
3. 粗略研究变速直线运动时，用平均速度描述运动快慢，计算公式为$v=\frac{s}{t}$，因此第三空填该式。
【答案】
1. 不变；2. 变化；3. $v=\frac{s}{t}$
【知识点】
匀速直线运动概念、变速直线运动概念、平均速度计算
【点评】
本题为运动学基础概念识记题，直接考察教材中的核心定义，难度低，用于巩固运动学基础知识点。
【难度系数】
0.9

【典型例题1】小亮一家利用周末时间到太原玩，汽车在高速公路上行驶了一段时间后，他看到了如图甲所示的标志牌。

(1)由图甲可知，汽车在高速公路上的最大速度不能超过。
(2)在不违规的前提下，若汽车以最大的速度行驶，则从图甲所示的标志牌到太原至少需要多长时间？
(3)若以图乙所示的速度行驶90 min，则汽车通过的路程为 km。
思路导引 (1)从题图甲可知汽车此时的最大速度不能超过100 km/h。(2)从标志牌到太原至少需要的时间 $t=\frac{s}{v}=\frac{120\ \mathrm{km}}{100\ \mathrm{km/h}}=1.2\ \mathrm{h}$。(3)题图乙所示的速度是80 km/h，90 min=1.5 h，所以汽车行驶90 min通过的路程 $s'=v't'=80\ \mathrm{km/h}×1.5\ \mathrm{h}=120\ \mathrm{km}$。
答案 (1)100 km/h (2)1.2 h (3)120
关键点拨 1.“地点距离”标志显示的是距某地还有多少千米。2.“限制速度”标志是该路段允许通行的最大速度。3.汽车速度表，用于显示汽车当前的行驶速度，单位通常是km/h。

(1) 100 km/h
(2) 1.2 h
(3) 120

【分析】
本题考查速度、时间、路程的关系，解题时需先明确交通标志牌和速度表的含义：图甲中圆形标志是限速标志，代表该路段最大行驶速度；方形标志是到太原的剩余路程；图乙是汽车速度表，用于读取当前行驶速度。再利用速度公式$v=\frac{s}{t}$及其变形公式$t=\frac{s}{v}$、$s=vt$进行计算。
【解析】
(1) 图甲中圆形标志牌为限速标志，说明汽车在该路段的最大行驶速度不能超过$100\ \mathrm{km/h}$。
(2) 已知从标志牌到太原的路程$s=120\ \mathrm{km}$，最大速度$v=100\ \mathrm{km/h}$，根据速度公式变形得，所需最少时间$t=\frac{s}{v}=\frac{120\ \mathrm{km}}{100\ \mathrm{km/h}}=1.2\ \mathrm{h}$。
(3) 图乙速度表读数$v'=80\ \mathrm{km/h}$，行驶时间$t'=90\ \mathrm{min}=1.5\ \mathrm{h}$，根据路程公式得，行驶的路程$s'=v't'=80\ \mathrm{km/h}×1.5\ \mathrm{h}=120\ \mathrm{km}$。
【答案】
(1)100 km/h (2)1.2 h (3)120
【知识点】
速度公式应用、路程时间速度计算
【点评】
本题结合交通实际场景考查基础速度计算，需准确识别标志牌和速度表的信息，熟练运用速度公式，属于常规基础题。
【难度系数】
0.6

【典型例题2】姐姐和弟弟在同一所学校上学。某一天吃过早餐后，姐弟俩约定从小区门口出发去学校大门口会合。他们的路程与时间的关系图像分别如图中的两条实线所示，弟弟的图线为直线。下列判断正确的是()


A.弟弟比姐姐早5 min离开家
B.弟弟和姐姐的平均速度相同
C.弟弟和姐姐行走时的速度相等，均为100 m/min
D.姐姐一直做匀速直线运动
思路导引

答案C
关键点拨
$s-t$图像$\begin{cases}倾斜直线→匀速直线运动 \\平行于横轴的直线→静止不动\end{cases}$
$v-t$图像$\begin{cases}倾斜直线→变速直线运动 \\平行于横轴的直线→匀速直线运动\end{cases}$

C

【分析】首先明确s-t图像的物理意义：倾斜直线表示物体做匀速直线运动，平行于时间轴的直线表示物体静止；平均速度等于总路程与总时间的比值。接下来逐一分析选项：A选项，观察图像可知姐姐比弟弟早出发，并非弟弟早5min离开家，故A错误；B选项，平均速度公式为$v=\frac{s_{总}}{t_{总}}$，姐弟总路程相同但总时间不同，因此平均速度不同，B错误；C选项，弟弟的s-t图为直线，做匀速运动，速度$v_{弟}=\frac{1000m}{10min}=100m/min$；姐姐行走阶段的图线为倾斜直线，做匀速运动，速度$v_{姐}=\frac{500m}{5min}=100m/min$，两者速度相等，C正确；D选项，姐姐的图像有平行于时间轴的部分，说明姐姐有静止阶段，并非一直做匀速直线运动，D错误。
【解析】根据s-t图像的性质及平均速度公式解题：
1. 分析选项A：从图像的横坐标（时间）可知，姐姐出发时间早于弟弟，弟弟并非早5min离开家，A错误；
2. 分析选项B：姐弟到达学校的总路程相同，但总时间不同（弟弟总时间10min，姐姐总时间15min），由$v=\frac{s_{总}}{t_{总}}$，平均速度不同，B错误；
3. 分析选项C：弟弟做匀速直线运动，速度$v_{弟}=\frac{1000m}{10min}=100m/min$；姐姐行走阶段为匀速直线运动，速度$v_{姐}=\frac{500m}{5min}=100m/min$，两者速度相等，C正确；
4. 分析选项D：姐姐的图像存在平行于时间轴的线段，说明姐姐有静止状态，并非一直做匀速直线运动，D错误。
【答案】C
【知识点】s-t图像的理解、匀速直线运动的速度计算、平均速度
【点评】本题考查s-t图像的应用，核心是掌握图像的物理意义，区分匀速运动与静止状态，明确平均速度的计算方法，属于运动学的基础典型题。
【难度系数】0.7