□宋士美
與相對(duì)速度有關(guān)的行程問題
□宋士美
相對(duì)速度我們并不陌生,比如船順?biāo)叫械乃俣燃澳嫠叫械乃俣染褪谴院影稙閰⒄瘴锏膬蓚€(gè)相對(duì)速度.船順?biāo)叫械乃俣鹊扔诖陟o水中航行的速度加上水流的速度,船逆水航行的速度等于船在靜水中航行的速度減去水流的速度.用類比的思想,我們?nèi)菀茁?lián)想到人在正常運(yùn)轉(zhuǎn)的傳送帶上行走時(shí)相對(duì)于地面的速度.如果人行走的方向與傳送帶運(yùn)動(dòng)的方向一致,那么人相對(duì)于地面的速度等于人在傳送帶上行走的速度加上傳送帶運(yùn)動(dòng)的速度;如果人逆著傳送帶運(yùn)動(dòng)的方向行走,那么人相對(duì)于地面的速度等于人在傳送帶上行走的速度減去傳送帶運(yùn)動(dòng)的速度(在此情形下,人在傳送帶上行走的速度必須大于傳送帶運(yùn)動(dòng)的速度).這兩個(gè)等量關(guān)系,是正確解答在傳送帶上相對(duì)運(yùn)動(dòng)問題的關(guān)鍵,下面舉例分析三類行程問題.
1.根據(jù)順向運(yùn)動(dòng)的相對(duì)速度求距離
例1A、B兩點(diǎn)間有一條傳輸速度為5m/min的傳送帶由A點(diǎn)向B點(diǎn)傳送貨物,一只螞蟻不小心爬到了傳送帶上,它以1.5m/min的速度從A點(diǎn)爬向B點(diǎn),9min后,螞蟻爬到了B點(diǎn),求A、B兩點(diǎn)間的距離.
分析:因?yàn)槲浵佅鄬?duì)于A點(diǎn)的速度為:5+1.5=6.5m/min,所以9min后螞蟻離A點(diǎn)的距離為6.5× 9=58.5m,即AB=58.5m.
2.根據(jù)逆向運(yùn)動(dòng)的相對(duì)速度求距離
例2某游樂園的A、B兩點(diǎn)間有一條傳輸速度為0.5m/s的傳送帶,不斷地從A點(diǎn)向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng).某人逆著傳送帶運(yùn)動(dòng)的方向以1m/s的速
度用了20s從B點(diǎn)走到了A點(diǎn),求A、B兩點(diǎn)間的距離.
分析:因?yàn)榇巳讼鄬?duì)于B點(diǎn)的速度為:1-0.5=0.5m/s,所以20s后此人離B點(diǎn)的距離為:0.5×20=10m,即AB=10m.
例3某游樂園的A、B兩點(diǎn)間有一條傳輸速度為5m/min的傳送帶,不斷地從A點(diǎn)向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng),且AB=100m.甲、乙兩人同時(shí)從A、B兩點(diǎn)分別以4m/min和6m/min的速度在傳送帶上相向而行,多少分鐘后這兩個(gè)人相遇?此時(shí)距離A點(diǎn)有多少米?
分析:因?yàn)榧椎倪\(yùn)動(dòng)方向與傳送帶的運(yùn)動(dòng)方向一致,所以甲相對(duì)于A點(diǎn)的速度為:4+5=9m/min;因?yàn)橐夷嬷鴤魉蛶У倪\(yùn)動(dòng)方向行走,所以乙相對(duì)于B點(diǎn)的速度為:6-5=1m/min.設(shè)x分鐘后這兩個(gè)人相遇,則9x+x=100,解之得x=10,所以10分鐘后這兩個(gè)人相遇,此時(shí)距A點(diǎn)的距離為9×10=90m.
1.順著傳送帶運(yùn)動(dòng)的方向追及
例4某游樂園的A、B兩點(diǎn)間有一條傳輸速度為5m/min的傳送帶,不斷地從A點(diǎn)向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng),且AB=50m.甲以4m/min的速度從A點(diǎn)向B點(diǎn)行走了1分鐘后,乙以6m/min的速度也從A點(diǎn)向B點(diǎn)行走,乙在傳送帶上能追上甲嗎?若能,此時(shí)距A點(diǎn)多少米?若不能,說明理由.
分析:因?yàn)榧?、乙的運(yùn)動(dòng)方向都與傳送帶的運(yùn)動(dòng)方向一致,所以甲相對(duì)于A點(diǎn)的速度為:4+5=9m/min,乙相對(duì)于A點(diǎn)的速度為:6+5=11m/min.甲行走1分鐘后離A點(diǎn)的距離為:9×1=9m.設(shè)x分鐘后,乙在傳送帶上能追上甲,則11x=9+9x,解之得x=4.5,因?yàn)?1x=49.5m<50m,所以乙在傳送帶上能追上甲,此時(shí)距A點(diǎn)的距離為49.5m.
2.逆著傳送帶運(yùn)動(dòng)的方向追及
例5某游樂園的A、B兩點(diǎn)間有一條傳輸速度為5m/min的傳送帶,不斷地從A點(diǎn)向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng),且AB=100m.甲以8m/min的速度從B點(diǎn)向A點(diǎn)行走了10分鐘后,乙以9m/min的速度也從B點(diǎn)向A點(diǎn)行走,乙在傳送帶上能追上甲嗎?若能,此時(shí)距A點(diǎn)多少米?若不能,說明理由.
分析:因?yàn)榧?、乙都逆著傳送帶運(yùn)動(dòng)的方向行走,所以甲相對(duì)于B點(diǎn)的速度為:8-5=3m/min,乙相對(duì)于B點(diǎn)的速度為:9-5=4m/min.甲行走10分鐘后離B點(diǎn)的距離為:3× 10=30m.設(shè)x分鐘后,乙在傳送帶上能追上甲,則4x=30+3x,解得x=30.因?yàn)?x=120>100,所以乙在傳送帶上不能追上甲.