物体的运动按其运动的轨迹分为直线运动和曲线运动，也可以按其运动的速度分为匀速运动和变速运动。这一节我们来研究最简单、最基本的一种运动——匀速直线运动。

一、匀速直线运动

在直线上运动的物体，如果在（任意）相等的时间内，发生的位移也相等，这种运动叫匀速直线运动，简称为匀速运动。例如，物体沿直线向某一方向运动，无论从哪一时刻算起，如果在每个1秒内，位移都是1m，或在每个0.1秒内，位移都是0.1 m……，这样的运动就是匀速直线运动。

二、匀速直线运动的速度

比较物体运动的快慢有两种方法，一种是在位移相同的情况下，比较所用时间的长短，时间短的运动得快（这种方法在哪里用过？）；另一种是在时间相同的情况下，比较位移的大小，位移大的运动得快，这种方法更接近人们的习惯，物理学上经常采用这种方法。

在匀速直线运动中，位移S与发生此位移所用时间t的比值叫匀速运动的速度。速度常用v表示，则由速度的定义得计算速度的公式为：

在SI中，速度的单位是米/秒，符号为m/s。在日常生活中还常用的速度的单位是千米/小时，符号为km/h。

速度是矢量，速度的方向是物体的运动方向；速度的大小叫速率，速率表示物体运动的快慢。因此，速度是一个描述物体运动方向和运动快慢的物理量。

在匀速直线运动中，速度是恒定的，所以匀速直线运动的位移公式为：

三、匀速运动的速度图像（v-t图像）

在直角坐标系中，用横轴表示时间，纵轴表示速度，画出速度随时间的变化图像，这种图像就叫速度-时间图像（v-t图像），简称为速度图像。

匀速运动的速度是一个恒量，不随时间的变化而变化，所以匀速运动的速度图像是一条平行于时间轴的直线。它表示匀速运动中，任意时刻的速度相等。图1-4是v=30m/s的匀速运动的速度图像。

图1-4 匀速运动的速度图像(www.daowen.com)

图1-5 利用速度图像求位移

利用速度图像可以求出物体在任意一段时间内发生的位移，如图1-5所示，在图中的矩形的边长分别是v和t，矩形的面积是vt。由式（1-2）可知：匀速运动的位移对应着速度图像下的面积。这种求位移的方法也可以应用于变速直线运动。

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速度和速率

在日常生活中，人们把速度和速率往往混用，平常人们所说的火车的速度是60km/h～150km/h，一般卡车的速度是40km/h等，这里说的速度实际上是指车辆行驶的速率。

在物理学中，速度和速率是两个不同的概念，速率的定义是：路程/时间，只反映物体运动的快慢，不能表示物体运动的方向，速率是标量。而速度的定义是：位移/时间，速度的大小表示物体运动的快慢，速度的方向表示物体运动的方向，速度是矢量。

速度大小和速率都能表示物体运动的快慢，两个是不是一回事呢？一般来说两者不同，但是，对于匀速运动物体来说，因相同时间内的位移的大小和路程在数值上相等，所以由速度和速率的定义可知：匀速运动的速度的大小和它的速率相等，对于下一节要讲的变速运动来说，瞬时速度的大小与瞬时速率也相等。因此，匀速和变速运动中瞬时速度的大小都可称为它们的速率。对变速运动中的平均速度来说，因某段时间内的位移和路程在数值上一般不相等，所以不能把某段时间内的平均速度的大小和相应的平均速率等同。

习题1-3

1.两辆汽车从同一地点出发做匀速运动，一辆向东行驶，一辆向西行驶，每秒的位移都是10m这两辆汽车的速度是否相同？速率是否相同？

2.夜空中最亮的天狼星，它发出的光到达地球要用2.5×108 s的时间，光在真空中的传播速度是3×108m/s，天狼星离地球的距离是多少？

3.由质点运动的速度图像（题图1-1），求出质点在第2s内的位移和前2s内的位移。

4.一列长360m的火车，匀速通过一条长1800m的隧道，如果列车的时速是54km/h，则列车全部通过隧道需要多少时间？

题图1-1