第一讲行程问题。
走路、行车、一个物体的移动,总是要涉及到三个数量:
距离走了多远,行驶多少千米,移动了多少米等等;
速度在单位时间内(例如1小时内)行走或移动的距离;
时间行走或移动所花时间。
这三个数量之间的关系,可以用下面的公式来表示:
距离=速度×时间。
很明显,只要知道其中两个数量,就马上可以求出第三个数量。从数学上说,这是一种最基本的数量关系,在小学的应用题中,这样的数量关系也是最常见的,例如。
总量=每个人的数量×人数。
工作量=工作效率×时间。
因此,我们从行程问题入手,掌握一些处理这种数量关系的思路、方法和技巧,就能解其他类似的问题。
当然,行程问题有它独自的特点,在小学的应用题中,行程问题的内容最丰富多彩,饶有趣味。它不仅在小学,而且在中学数学、物理的学习中,也是一个重点内容。因此,我们非常希望大家能学好这一讲,特别是学会对一些问题的思考方法和处理技巧。
这一讲,用5千米/小时表示速度是每小时5千米,用3米/秒表示速度是每秒3米。
一、追及与相遇。
有两个人同时在行走,一个走得快,一个走得慢,当走得慢的在前,走得快的过了一些时间就能追上他。这就产生了“追及问题”.实质上,要算走得快的人在某一段时间内,比走得慢的人多走的距离,也就是要计算两人走的距离之差。
如果设甲走得快,乙走得慢,在相同时间内,甲走的距离-乙走的距离。
= 甲的速度×时间-乙的速度×时间。
=(甲的速度-乙的速度)×时间。
通常,“追及问题”要考虑速度差。
例1 小轿车的速度比面包车速度每小时快6千米,小轿车和面包车同时从学校开出,沿着同一路线行驶,小轿车比面包车早10分钟到达城门,当面包车到达城门时,小轿车已离城门9千米,问学校到城门的距离是多少千米?
解:先计算,从学校开出,到面包车到达城门用了多少时间。
此时,小轿车比面包车多走了9千米,而小轿车与面包车的速度差是6千米/小时,因此。
所用时间=9÷6=1.5(小时).
小轿车比面包车早10分钟到达城门,面包车到达时,小轿车离城门9千米,说明小轿车的速度是。
面包车速度是 54-6=48(千米/小时).
城门离学校的距离是。
48×1.5=72(千米).
答:学校到城门的距离是72千米。
例2 小张从家到公园,原打算每分种走50米。为了提早10分钟到,他把速度加快,每分钟走75米。问家到公园多远?
解一:可以作为“追及问题”处理。
假设另有一人,比小张早10分钟出发。考虑小张以75米/分钟速度去追赶,追上所需时间是。
50 ×10÷(75- 50)= 20(分钟)·
因此,小张走的距离是。
75× 20= 1500(米).
答:从家到公园的距离是1500米。
还有一种不少人采用的方法。
家到公园的距离是。
一种解法好不好,首先是“易于思考”,其次是“计算方便”.那么你更喜欢哪一种解法呢?对不同的解法进行比较,能逐渐形成符合你思维习惯的解题思路。
例3 一辆自行车在前面以固定的速度行进,有一辆汽车要去追赶。如果速度是30千米/小时,要1小时才能追上;如果速度是 35千米/小时,要 40分钟才能追上。问自行车的速度是多少?
解一:自行车1小时走了。
30×1-已超前距离,自行车40分钟走了。
自行车多走20分钟,走了。
因此,自行车的速度是
答:自行车速度是20千米/小时。
解二:因为追上所需时间=追上距离÷速度差。
1小时与40分钟是3∶2.所以两者的速度差之比是2∶3.请看下面示意图:
马上可看出前一速度差是15.自行车速度是。
35- 15= 20(千米/小时).
解二的想法与第二讲中年龄问题思路完全类同。这一解法的好处是,想清楚后,非常便于心算。
例4 上午8点8分,小明骑自行车从家里出发,8分钟后,爸爸骑摩托车去追他,在离家4千米的地方追上了他。然后爸爸立即回家,到家后又立刻回头去追小明,再追上小明的时候,离家恰好是8千米,这时是几点几分?
解:画一张简单的示意图:
图上可以看出,从爸爸第一次追上到第二次追上,小明走了。
8-4=4(千米).
而爸爸骑的距离是 4+ 8= 12(千米).
这就知道,爸爸骑摩托车的速度是小明骑自行车速度的 12÷4=3(倍).按照这个倍数计算,小明骑8千米,爸爸可以骑行8×3=24(千米).
但事实上,爸爸少用了8分钟,骑行了。
4+12=16(千米).
少骑行24-16=8(千米).
摩托车的速度是1千米/分,爸爸骑行16千米需要16分钟。
答:这时是8点32分。
下面讲“相遇问题”.
小王从甲地到乙地,小张从乙地到甲地,两人在途中相遇,实质上是小王和小张一起走了甲、乙之间这段距离。如果两人同时出发,那么。
甲走的距离+乙走的距离。
=甲的速度×时间+乙的速度×时间。
=(甲的速度+乙的速度)×时间。
“相遇问题”,常常要考虑两人的速度和。
例5 小张从甲地到乙地步行需要36分钟,小王骑自行车从乙地到甲地需要12分钟。他们同时出发,几分钟后两人相遇?
解:走同样长的距离,小张花费的时间是小王花费时间的 36÷12=3(倍),因此自行车的速度是步行速度的3倍,也可以说,在同一时间内,小王骑车走的距离是小张步行走的距离的3倍。如果把甲地乙地之间的距离分成相等的4段,小王走了3段,小张走了1段,小张花费的时间是。
36÷(3+1)=9(分钟).
答:两人在9分钟后相遇。
例6 小张从甲地到乙地,每小时步行5千米,小王从乙地到甲地,每小时步行4千米。两人同时出发,然后在离甲、乙两地的中点1千米的地方相遇,求甲、乙两地间的距离。
解:画一张示意图。
离中点1千米的地方是a点,从图上可以看出,小张走了两地距离的一半多1千米,小王走了两地距离的一半少1千米。从出发到相遇,小张比小王多走了2千米。
小张比小王每小时多走(5-4)千米,从出发到相遇所用的时间是。
2÷(5-4)=2(小时).
因此,甲、乙两地的距离是。
(5+ 4)×2=18(千米).
本题表面的现象是“相遇”,实质上却要考虑“小张比小王多走多少?”岂不是有“追及”的特点吗?对小学的应用题,不要简单地说这是什么问题。
重要的是抓住题目的本质,究竟考虑速度差,还是考虑速度和,要针对题目中的条件好好想一想。千万不要“两人面对面”就是“相遇”,“两人一前一后”就是“追及”.
请再看一个例子。
例7 甲、乙两车分别从a,b两地同时出发,相向而行,6小时后相遇于c点。如果甲车速度不变,乙车每小时多行5千米,且两车还从a,b两地同时出发相向而行,则相遇地点距c点12千米;如果乙车速度不变,甲车每小时多行5千米,且两车还从a,b两地同时出发相向而行,则相遇地点距c点16千米。求a,b两地距离。
解:先画一张行程示意图如下。
设乙加速后与甲相遇于d点,甲加速后与乙相遇于e点。同时出发后的相遇时间,是由速度和决定的。不论甲加速,还是乙加速,它们的速度和比原来都增加5千米,因此,不论在d点相遇,还是在e点相遇,所用时间是一样的,这是解决本题的关键。
下面的考虑重点转向速度差。
在同样的时间内,甲如果加速,就到e点,而不加速,只能到 d点。这两点距离是 12+ 16= 28(千米),加速与不加速所形成的速度差是5千米/小时。因此,在d点。
(或e点)相遇所用时间是。
28÷5= 5.6(小时).
比c点相遇少用 6-5.6=0.4(小时).
甲到达d,和到达c点速度是一样的,少用0.4小时,少走12千米,因此甲的速度是。
12÷0.4=30(千米/小时).
同样道理,乙的速度是。
16÷0.4=40(千米/小时).
a到 b距离是(30+ 40)×6= 420(千米).
答: a,b两地距离是 420千米。
很明显,例7不能简单地说成是“相遇问题”.
例8 如图,从a到b是1千米下坡路,从b到c是3千米平路,从c到d是2.5千米上坡路。小张和小王步行,下坡的速度都是6千米/小时,平路速度都是4千米/小时,上坡速度都是2千米/小时。
问:(1)小张和小王分别从a, d同时出发,相向而行,问多少时间后他们相遇?
(2)相遇后,两人继续向前走,当某一个人达到终点时,另一人离终点还有多少千米?
解:(1)小张从 a到 b需要 1÷6×60= 10(分钟);小王从 d到 c也是下坡,需要 2.5÷6×60= 25(分钟);当小王到达 c点时,小张已在平路上走了 25-10=15(分钟),走了。
因此在 b与 c之间平路上留下 3- 1= 2(千米)由小张和小王共同相向而行,直到相遇,所需时间是。
2 ÷(4+ 4)×60= 15(分钟).
从出发到相遇的时间是。
25+ 15= 40 (分钟).
(2)相遇后,小王再走30分钟平路,到达b点,从b点到 a点需要走 1÷2×60=30分钟,即他再走 60分钟到达终点。
小张走15分钟平路到达d点,45分钟可走。
小张离终点还有2.5-1.5=1(千米).
答:40分钟后小张和小王相遇。小王到达终点时,小张离终点还有1千米。
二、环形路上的行程问题。
人在环形路上行走,计算行程距离常常与环形路的周长有关。
例9 小张和小王各以一定速度,在周长为500米的环形跑道上跑步。小王的速度是180米/分。
(1)小张和小王同时从同一地点出发,反向跑步,75秒后两人第一次相遇,小张的速度是多少米/分?
(2)小张和小王同时从同一点出发,同一方向跑步,小张跑多少圈后才能第一次追上小王?
解:(1 )75秒-1.25分。两人相遇,也就是合起来跑了一个周长的行程。小张的速度是。
500÷1.25-180=220(米/分).
(2)在环形的跑道上,小张要追上小王,就是小张比小王多跑一圈(一个周长),因此需要的时间是。
500÷(220-180)=12.5(分).
220×12.5÷500=5.5(圈).
答:(1)小张的速度是220米/分;(2)小张跑5.5圈后才能追上小王。
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