
第三节 行程问题
一、考点精讲
(一)初等行程问题
初等行程问题是研究一个物体的运动,即研究单个物体的速度、时间、路程三者之间的关系。
1.行程问题基本公式及其推论
(1)基本公式
路程=速度×时间。
(2)推论
①时间相同时,路程与速度成正比;
②速度相同时,路程与时间成正比;
③路程相同时,速度与时间成反比。
2.题目设置
(1)路程:单向直路、往返路、上坡路、下坡路、环型路、“回头”路、速度不同的一段路、队伍(火车)过桥(隧道)、动物爬树(井)等。
(2)时间:具体时刻、时间提前、时间延后、休息时间等。
(3)速度:平均速度、速度变大、速度变小等。
(二)相遇问题
1.题型简介
相遇问题是行程问题的典型应用题,研究“相向运动”的问题,反映的是两个量或者多个物体所走的路程、速度和时间的关系。其核心就是速度和。通常是已知速度、路程等变量,求相遇时间或者已知时间,速度,求路程等这类题型。
2.基本公式
速度和×相遇时间=相遇路程
相遇路程÷相遇时间=速度和
相遇路程÷速度和=相遇时间
3.题目设置
(1)直线相遇问题
当相遇问题发生在直线路程上时,甲的路程+乙的路程=总路程;
(2)环线相遇问题
当相遇问题发生在环形路程上时,甲的路程+乙的路程=环形周长。
4.解题方法
(1)解答相遇问题时,一般需要借助于列方程法进行求解。
(2)对于复杂的相遇问题,正确画出行程图、找准突破口往往是解题的关键。
(3)单个的往返问题,一般以时间关系为突破口;
(4)往返问题,一般以路程为突破口。
【例】甲车从A地,乙车和丙车从B地同时出发,相向而行。已知甲车每小时行65公里,乙车每小时行73公里,丙车每小时行55公里。甲车和乙车相遇后,经过15小时又与丙车相遇,那么A、B两地相距( )公里。
A.10100
B.13800
C.10600
D.14800
【答案】B
【解析】由题意可知,设从出发到甲乙相遇经过了t小时,得65×15+55×15+55t=73t,得t=100;A、B两地的距离应为:65×100+73×100=13800公里。
(三)追及问题
1.题型简介
追及问题是行程问题的常考典型应用题,是研究“同向运动”的问题,追及问题反映的是两个量或者多个量所走的路程、速度和时间的关系。核心就是速度差。
2.基本公式
追及时间=路程差÷速度差
路程差=追及时间×速度差
速度差=路程差÷追击时间
3.题目设置
(1)当追及问题发生在直线路程上时:路程差=追者路程一被追者路程=速度差×追及时间;
(2)当发生在环形路程上时:快的路程-慢的路程=曲线的周长。
【例】甲和乙在长400米的环形跑道上匀速跑步,如两人同时从同一点出发相向而行,则第一次相遇的位置距离出发点有150米的路程;如两人同时从同一点出发同向而行,问跑的快的人第一次追上另一人时跑了多少米?( )
A.600
B.800
C.1000
D.1200
【答案】C
【解析】由“第一次相遇的位置距离出发点有150米的路程”可知,两个人分别跑了250米和150米,两人相差250-150=100米,若如两人同时从同一点出发同向而行,跑的快的人第一次追上另一人时定多跑了400米,而速度未变,则此时跑得快的人跑了400÷100×250=1000米。
(四)行船问题
1.题型简介
行船问题是行程问题的一种,有基本行船问题和变形行船问题(扶梯问题)两种类型。在行政职业能力测验考试中,解决行船问题的关键是确定“船”的运动速度。一般情况下可采用列方程法求解。
2.基本行船问题
(1)基本公式
①顺水速度=船速+水速
②逆水速度=船速-水速
(2)推论
由上述两个公式进行相加相减得以下两公式:
③船速=(顺水速度+逆水速度)÷2
④水速=(顺水速度-逆水速度)÷2
3.变形行船问题——扶梯问题
(1)沿电梯运动
能看到的电梯级数=人实际走过的级数+电梯本身移动的级数;
由于人实际走过的时间与电梯本身移动的时间相等,则上式变形为:
能看到的电梯级数=顺行速度×沿电梯运动方向运动所需时间=(人速+电梯速度)×沿电梯运动方向运动所需时间;
(2)逆电梯运动
能看到的电梯级数=人实际走过的级数-电梯本身走过的级数;
由于人实际走过的时间与电梯本身移动的时间相等,则上式变形为:
能看到的电梯级数=逆行速度×逆电梯运动方向运动所需时间=(人速-电梯速度)×逆电梯运动方向运动所需时间。
【例1】小刚和小强租一条小船,向上游划去,不慎把空塑料水壶掉进江中,当他们发现并调过头时,水壶与船已经相距2千米,假定小船的速度是每小时4千米,水流速度是每小时2千米,那么他们追上水壶需要多少时间?( )
A.0.2小时
B.O.3小时
C.0.4小时
D.0.5小时
【答案】D
【解析】根据题意,小船调转船头追水壶时为顺流,小船的顺流速度是4+2=6千米/时;此时水壶与船已经相距2千米,即追及路程是2千米,水壶的速度即为水流速度,则追及时间为=0.5小时。
【例2】一条执行考察任务的科考船,现从B地沿河驶入海口,已知B地距入海口60千米,水速为每小时6千米,若船顺流而下,则用4小时可以到达入海口,该船完成任务从入海口返回并按原速度航行4小时后,由于海水涨潮,水流方向发生变化,水速变为每小时3千米,则该船到达B地还需再航行( )小时。
A.5
B.4
C.3
D.2
【答案】B
【解析】从B地到入海口总路程为60千米,水速为6千米/小时。因为船顺流而下到达入海口用时4小时,所以船速为60÷4-6=9千米/小时。从入海口返回,逆流航行4小时,该船行驶的路程为(9-6)×4=12千米。此时水流方向发生变化,逆流改为顺流,且水速变为3千米/小时,则剩余路程用时(60-12)÷(9+3)=4小时。
(五)其他行程问题
1.封闭路线(环形)中的行程问题
(1)一般运动的两者处于同一起点,当两者异向运动时,可以看做相遇问题,等价于两者一起运动完一周,则环形周长=(速度1+速度2)×异向运动的两人两次相遇的间隔时间,S=(v1+v2)×t;
(2)同向运动时,可以当做追及问题,等价于速度大的一方要比速度小的一方多运动一周长,则环形周长=(速度1-速度2)×同向运动的两人两次相遇的间隔时间,即S=(v1-v2)×t。
【例】每条长200米的三个圆形跑道相交于A点,张三、李四、王五三个队员从三个跑道的交点A处同时出发,各取一条跑道练习长跑。张三每小时跑5公里,李四每小时跑7公里,王五每小时跑9公里。问三人第四次在A处相遇时,他们跑了多长时间?( )
A.40分钟
B.48分钟
C.56分钟
D.64分钟
【答案】B
【解析】三人每跑一圈的时间分别是=
,
=
,
=
分钟,那么每过一个12分钟则他们三人都恰好在A点,所以第四次相遇A点是48分钟。
2.等距离平均速度问题
等距离平均速度问题是指路程相等,速度不同,最后求的是两段路程的平均速度的问题。通常情况下,题目给出的已知条件是两段相等路程的不同速度,等距离平均速度应用公式为:
等距离平均速度(其中
,
分别为往返速度)。
【例】一条环形赛道前半段为上坡,后半段为下坡,上坡和下坡的长度相等,两辆车同时从赛道起点出发同向行驶,其中A车上下坡时速相等,而B车上坡时速比A车慢20%,下坡时速比A车快20%。问在A车跑到第几圈时,两车再次齐头并进?( )
A.22
B.23
C.24
D.25
【答案】D
【解析】设A车速度为ν,则B车上坡速度为0.8ν、下坡速度为1.2ν,由等距离平均速度公式可知,B车完成一圈的平均速度为=
=O.96ν,则A车与B车的速度之比为25:24,即A车完成25圈时,两车同时回到起点。
3.沿途数车问题
沿途数车问题公式:发车时间间隔,
(每隔t1分钟就遇到迎面开来的一辆公车,每隔t2分钟就有一辆公车从后面超过该人)。
【例】小明放学后,沿某路公共汽车路线以不变速度步行回家,该路公共汽车也以不变速度不停地运行。每隔30分钟就有辆公共汽车从后面超过他,每隔20分钟就遇到迎面开来的一辆公共汽车。问:该路公共汽车每隔多少分钟发一次车?( )
A.20
B.24
C.25
D.30
【答案】B
【解析】假设小明在路上向前行走了60(20、30的最小公倍数)分钟后,立即回头再走60分钟,回到原地。则在前60分钟他迎面遇到60÷20=3辆车,后60分钟有60÷30=2辆车追上他。则在两个60分钟里他共遇到朝同一方向开来的5辆车,则发车的时间间隔为60×2÷(3+2)=24。
4.间歇型行程问题
先考虑没有休息时的运动情况,然后考虑休息间隔所带来的影响。
【例】公路上有三辆同向行驶的汽车,其中甲车的时速为63公里,乙、丙两车的时速均为60公里,但由于水箱故障,丙车每连续行驶30分钟后必须停车2分钟。早上10点,三车到达同一位置,问1小时后,甲、丙两车最多相距多少公里?( )
A.5
B.7
C.9
D.11
【答案】B
【解析】甲车的时速为63公里,即甲1小时行驶了63公里,丙车最多需要停车4分钟,即行驶了56分钟,则丙车行驶路程为×60=56公里,则甲、丙两车最多相距63-56=7公里。