21. 如图所示,在数轴上点$A$表示数$a$,点$B$表示数$b$,且$a$,$b$满足$(a + 20)^{2} + |b - 40| = 0$。
(1)求$a$,$b$的值。
(2)$C$是数轴上一点,且$BC = 2AC$,求点$C$在数轴上对应的数。
(3)$O$表示原点,动点$P$从点$A$出发,以每秒$1$个单位长度的速度向左运动,同时动点$Q$,$R$分别从点$O$,$B$出发,分别以每秒$3$个单位长度和每秒$2$个单位长度的速度向右运动,$M$为线段$QR$的中点,$N$为线段$OP$的中点。当点$Q$,$R$重合时,点$R$立即以每秒$m$个单位长度的速度向左运动,直至点$M$,$N$重合时运动停止,此时全程的运动时间为$90s$,求$m$的值。

(1)求$a$,$b$的值。
(2)$C$是数轴上一点,且$BC = 2AC$,求点$C$在数轴上对应的数。
(3)$O$表示原点,动点$P$从点$A$出发,以每秒$1$个单位长度的速度向左运动,同时动点$Q$,$R$分别从点$O$,$B$出发,分别以每秒$3$个单位长度和每秒$2$个单位长度的速度向右运动,$M$为线段$QR$的中点,$N$为线段$OP$的中点。当点$Q$,$R$重合时,点$R$立即以每秒$m$个单位长度的速度向左运动,直至点$M$,$N$重合时运动停止,此时全程的运动时间为$90s$,求$m$的值。
答案
解:$(1)$因为$(a+20)²+|b-40|=0,$
所以$a+20=0,$$b-40=0,$
所以$a=-20,$$b=40。$
$(2)$由题意可知,点$C$在点$B$的左侧。
设点$C$在数轴上对应的数是$x。$
根据题意,得$40-x=2|x-(-20)|,$
解得$x=0$或$x=-80。$
所以点$C$在数轴上对应的数是$0$或$-80。$
$(3)$点$Q,$$R $重合需要的时间是
$\frac {40-0}{3-2}=40(s),$此时重合的点表示的数
是$3×40=120。$
因为全程的运动时间为$90s,$
所以点$R $以每秒$m $个单位长度的速度向
左运动后到达的点表示的数是
$120-(90-40)m=120-50m,$点$Q$
最终到达的点表示的数是$90×3=270。$
因为$M$为线段$QR $的中点,所以点$M$表
示的数是$\frac {120-50m+270}{2}=195-25m。$
根据题意,点$P $最终到达的点表示的
数是$-20-90=-110。$
因为$N$为线段$OP $的中点,
所以点$N$表示的数是$-55,$
当点$M,$$N$重合时,$195-25m=-55,$
解得$m=10。$
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