例3 鐵路旁的一條與鐵路平行的小路上,有一行人與騎車人同時(shí)向南行進(jìn),行人速度為3.6千米/時(shí),騎車人速度為10.8千米/時(shí),這時(shí)有一列火車從他們背后開過來,火車通過行人用22秒,通過騎車人用26秒,這列火車的車身總長是多少?
分析:本題屬于追及問題,行人的速度為3.6千米/時(shí)=1米/秒,騎車人的速度為10.8千米/時(shí)=3米/秒;疖嚨能嚿黹L度既等于火車車尾與行人的路程差,也等于火車車尾與騎車人的路程差。如果設(shè)火車的速度為x米/秒,那么火車的車身長度可表示為(x-1)×22或(x-3)×26,由此不難列出方程。
解:設(shè)這列火車的速度是x米/秒,依題意列方程,得
。x-1)×22=(x-3)×26。
解得x=14。所以火車的車身長為
。14-1)×22=286(米)。
答:這列火車的車身總長為286米。
例4 如圖,沿著邊長為90米的正方形,按逆時(shí)針方向,甲從A出發(fā),每分鐘走65米,乙從B出發(fā),每分鐘走72米。當(dāng)乙第一次追上甲時(shí)在正方形的哪一條邊上?
分析:這是環(huán)形追及問題,這類問題可以先看成“直線”追及問題,求出乙追上甲所需要的時(shí)間,再回到“環(huán)行”追及問題,根據(jù)乙在這段時(shí)間內(nèi)所走路程,推算出乙應(yīng)在正方形哪一條邊上。
解:設(shè)追上甲時(shí)乙走了x分。依題意,甲在乙前方
3×90=270(米),
故有
72x=65x+270。
由于正方形邊長為90米,共四條邊,故由
可以推算出這時(shí)甲和乙應(yīng)在正方形的DA邊上。
答:當(dāng)乙第一次追上甲時(shí)在正方形的DA邊上。
例5 一條船往返于甲、乙兩港之間,由甲至乙是順?biāo)旭,由乙至甲是逆水行駛。已知船在靜水中的速度為8千米/時(shí),平時(shí)逆行與順行所用的時(shí)間比為2∶1。某天恰逢暴雨,水流速度為原來的2倍,這條船往返共用9時(shí)。問:甲、乙兩港相距多少千米?
分析:這是流水中的行程問題:
順?biāo)俣?/font>=靜水速度+水流速度,
逆水速度=靜水速度-水流速度。
解答本題的關(guān)鍵是要先求出水流速度。
解:設(shè)甲、乙兩港相距x千米,原來水流速度為a千米/時(shí)根據(jù)題意可知,逆水速度與順?biāo)俣鹊谋葹?/font>2∶1,即
。8-a)∶(8+a)=1∶2,
再根據(jù)暴雨天水流速度變?yōu)?/font>2a千米/時(shí),則有
解得x=20。
答:甲、乙兩港相距20千米。
例6 某校組織150名師生到外地旅游,這些人5時(shí)才能出發(fā),為了趕火車,6時(shí)55分必須到火車站。他們僅有一輛可乘50人的客車,車速為36千米/時(shí),學(xué)校離火車站21千米,顯然全部路程都乘車,因需客車多次往返,故時(shí)間來不及,只能乘車與步行同時(shí)進(jìn)行。如果步行每小時(shí)能走4千米,那么應(yīng)如何安排,才能使所有人都按時(shí)趕到火車站?
趕到火車站,每人步行時(shí)間應(yīng)該相同,乘車時(shí)間也相同。設(shè)每人步行x時(shí),客車能否在115分鐘完成。
解:把150人分三批,每批50人,步行速度為4千米/時(shí),汽車速度為
解得x=1.5(時(shí)),即每人步行90分,乘車25分。三批人5時(shí)同時(shí)出發(fā),第一批人乘25分鐘車到達(dá)A點(diǎn),下車步行;客車從A立即返回,在B點(diǎn)遇上步行的第二批人,乘25分鐘車,第二批人下車步行,客車再立即返回,又在C點(diǎn)遇到步行而來的第三批人,然后把他們直接送到火車站。
如此安排第一、二批人按時(shí)到火車站是沒問題的,第三批人是否正巧可乘25分鐘車呢?必須計(jì)算。
因此可以按上述方法安排。
說明:列方程,解出需步行90分、乘車25分后,可以安排了,但驗(yàn)算不能省掉,因?yàn)檫@關(guān)系到第三批人是否可以按時(shí)到車站的問題。通過計(jì)算知第三批人正巧可乘車25分,按時(shí)到達(dá)。但如果人數(shù)增加,或者車速減慢,雖然方程可以類似地列出,卻不能保證人員都按時(shí)到達(dá)目的地。