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今天给大家介绍行程问题中的两个重点:“火车过桥”和“流水行船”两种类型。
一、“火车过桥”问题
解答有关火车行程问题的关键是抓住火车“通过”、火车“相遇”、火车“追及”时,运动物体行驶的路程这一点,这个路程一定包括火车其本身的车长,这是火车行程问题的特殊性。
火车过桥问题常用数量关系式:
车过桥的时间=(车长+桥长)÷车速;
桥长=车速×车过桥的时间-车长;
车长=车速×车过桥的时间-桥长。
两列火车同向而行,甲车要超过乙车是超车问题,所需的时间是:
(甲车身长+乙车身长)÷(甲车速-乙车速)。
两列火车相向而行,甲、乙火车从车头相遇到车尾相离是错车问题,所需要的时间是:
(甲车身长+乙车身长)÷(甲车速+乙车速)。
注:超车问题与追及问题相似,错车问题与相遇问题相似。
例题1.快车长382米,每秒行驶20米,慢车长420米,每秒行驶18米,两车同向并行,当快车车头接慢车车尾时,快车穿过慢车还需多长时间?
分析:这个题也可以看成追及问题,追及路程相当于两个车身长,速度差为20-18=2(米),那么所求问题就是求追及时间。
解:
(382+420)÷(20-18)
=802÷2=401(秒)。
例题2.一列火车通过一条长1400米的桥梁(车头上桥直至车尾离桥)用了55秒,火车穿越长2100米的隧道用了80秒。问这列火车的速度是多少?车长是多少?
分析:根据题意可知,隧道比桥长2100-1400=700(米),火车所用的时间多了80-55=25(秒),这样对比发现,火车25秒的时间行驶了700米,火车的速度为700÷25=28(米/秒)。根据 车长=车速×车过桥的时间-桥长,即车长=55×28-1400=140(米)或80×28-2100=140(米)。
解:
(2100-1400)÷(80-55)
=28(米/秒)
55×28-1400=140(米)。
答:这列火车的车速是每秒28米,车长为140米。
二、“流水行船”问题
水速、船速、顺水速度、逆水速度各个量之间的关系如下:
水速=顺水速度-船速;
船速=顺水速度-水速;
水速=(顺水速度-逆水速度)÷2;
静水船速=(顺水速度+逆水速度)÷2;
顺水速度=静水船速+水速;
逆水速度=静水船速-水速。
理解并熟练运用这些关系是解答“流水行船”问题的关键。
例题1.甲、乙两港相距360千米,一轮船往返两港需35小时,逆流航行比顺流航行多花了5小时,现在有一艘帆船,静水中的速度是12千米/小时,问这艘帆船往返两港需多少小时?
解析:要求帆船往返两港的时间,就要先求出水速,由题意可知,轮船逆流航行与顺流航行的时间和与时间差分别是35小时和5小时,用和差问题解法可以求出逆流航行和顺流航行的时间,并能进一步求出轮船的逆流速度和顺流速度。
解:
轮船逆流航行的时间:(35+5)÷2=20(小时)
轮船顺流航行的时间:(35-5)÷2=15(小时);
轮船逆流速度:360÷20=18(千米/小时);
轮船顺流速度:360÷15=24(千米/小时);
水速:(24-18)÷2=3(千米/小时);
帆船的顺流速度:12+3=15(千米/小时);
帆船的逆流速度:12-3=9(千米/小时);
帆船往返两港所需的时间:
360÷15+360÷9=24+40=64(小时)
例题2.江上有甲、乙两码头,相距15千米。甲码头在乙码头的上游,一艘货船和一艘游船同时从甲码头和乙码头出发向下游行驶,5小时后货船追上游船,又行驶了1小时,货船上有一物品掉入江中(该物品可以浮在江面),6分钟后货船上的人发现了,便调转船头去找,找到时恰好又和游船相遇。问游船在静水中的速度为多少?
分析:水速对于相遇和追击的时间不产生影响,对整个行程过程进行分析,找出其中隐含的数量关系。
解:
首先,两艘船从相距15千米分码头出发后5小时,其中一艘赶上另一艘,可得:
货船静水速度-游船静水速度=15÷5=3(千米/小时),即这两艘船的静水速度差为3千米/小时。
因为两艘船的速度差为3千米/小时,所以1小时后两船之间的距离为3千米,又过了6分钟,货船与物品之间的距离可以表示为货船静水速度×6分钟,因此货船回去找物品所需的时间为:货船静水速度×6分钟÷货船静水速度=6分钟。
所以物品掉落到两艘船相遇,共过了12分钟,即0.2小时,游船静水速度×0.2小时=3千米,
所以游船的静水速度为15千米/小时。
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