环形跑道相遇问题
2021-05-01 11:41阅读:
环形跑道相遇问题
行程问题是专门研究物体运动的速度、时间、路程三者关系的问题。行程问题的主要数量关系是:路程=速度×时间。知道三个量中的两个量,就能求出第三个量。
我们把与环形有关的行程问题,称为环形路上的行程问题。这里的“环形路”,不局限于环形跑道,而是指圆形、长方形或三角形等封闭圈子内的循环。
环形路上的行程问题,本质上讲就是相遇问题或追及问题:当两物体(或人)反向运动时,就是相遇问题;当两物体(或人)同向而行,就是追及问题。
其实对于环形路上的相遇来说,与直线上的相遇差别不大,都是两人共同走完某一段距离,因此,其相遇距离都是两人从出发到相遇所行的路程之和。环形路上的追及问题与直线的情况有所不同当然,追及问题的数量关系式是不变的,关键是,追及距离该如何确定。其实,结合一下实际情况也就不难理解了,我们在体育课上跑圈的时候,总有跑得慢的同学被跑得快的同学“套圈”的情况发生,所以在环形跑道上,追上一次意味着“套一圈”,也就是跑得快的同学多跑了一圈,那么追及距离自然也就是跑道一圈的距离。清楚了这一点,非同地出发的环形路上的追及距离便不难理解了,追及距离为两人初始距离与环形道路之长的倍数之和(几倍是看第几次追上)。
今天就重点讨论环形跑道相遇问题。
经典例题:
举一反三:
1.解答题 难度系数
甲、乙两从沿湖在环形跑道上练习长跑,甲每分钟跑250米,乙每分钟跑200米,两人同时同地同向出发,45分钟后甲第一次追上乙。如果两人同时同地反向出发,经过多长时间两人第一次相遇?
【答案】
(250-200)×45= 2250(米)
2250÷(250 200)= 5(分钟)
答:5分钟后两人第一次相遇。
【解析】
甲、乙二人因从同一地点同时出发,45分钟后甲追上了乙,也就是45分钟内甲比乙多跑了一圈,即路程差=跑道长。
由此,我们可以根据追及问题的数量关系式,即,路程差=速度差×追及时间,求出环形跑道的长:
(250-200)×45=2250(米)
同理,在环形跑道上,如果反向而行,从同一点出发到两人第一次相遇所经过的路程和=跑道长。
据此,根据相遇问题的数量关系式,相遇时间=两地距离÷速度和,可以求出相遇时间:
2250÷(250 200)=5(分钟)
所以,如果两人同时同地反向出发,经过5分钟两人第一次相遇。
2.解答题 难度系数
小明骑车,亮亮慢跑,二人同时从一点出发,沿着长4千米的公园环形跑道进行晨练。假设两人的速度一直不变,出发10分钟后,小明便从亮亮身后追上了他。已知两人的速度和是每分钟行700米,那么,二人的速度分别是多少?
【答案】
4千米=4000(米)
小明每分钟比亮亮多行:4000÷10=400(米)
亮亮跑步的速度为:(700-400)÷2=150(米/分)
小明骑车的速度为:700-150=550(米/分)
答:小明骑车的速度是550米/分,
亮亮慢跑的速度是150米/分。
【解析】出发10分钟后,小明从亮亮身后追上了他,也就是说,10分钟内小明比亮亮多行了一圈,因此,小明每分钟比亮亮多行4000÷10=400(米)。知道了两人的速度和与速度差,亮亮跑步的速度便迎刃而解了。
3.解答题 难度系数
甲、乙二人在400米的环形跑道上跑步。甲从A点先出发,3分钟后,乙也从A点与甲同向出发。甲每分钟跑180米,乙每分钟跑150米。那么,当甲第二次追上乙时,还差多少米才能回到A点?
【答案】
180×3=540(米)
此时甲距离A点540-400=140(米)
400-140=260(米)
第二次追上乙,故路程差为260 400=660(米)。
甲一共跑的时间为:
3 660÷(180-150)=25(分钟)
25分钟甲一共跑的路程为:25×180=4500(米)
因为4500=400×11
100,这说明甲已经离开A点100米了,甲要回到A点还要跑:400-100=300(米)。答:甲还差300米才能回到A点。
【解析】
我们先算出甲出发3分钟跑的路程:180×3=540(米),那么,此时甲距离A点540-400=140(米)。因为甲在前,乙在后,所以,甲第一次追上乙的路程差是400-140=260(米);第二次追上乙,路程差再增加一圈,故路程差为260
400=660(米)。
因此,甲第二次追上乙时,甲一共跑的时间为:
3 660÷(180-150)=25(分钟)
25分钟甲一共跑的路程为:25×180=4500(米)
因为4500=400×11
100,这说明甲已经离开A点100米了,那么,甲要回到A点还要跑:400-100=300(米)。
所以,甲还差300米才能回到A点。
很多稍复杂的行程问题,运用算术方法解答有一定的困难,列方程解答就比较容易。