7. 某列车匀速通过 360 m 的第一个隧道用去 24 s,接着以原速度通过第二个长 216 m 的隧道用去 16 s,这个列车的长是(
A.72 m
B.24 m
C.144 m
D.96 m
A
)。A.72 m
B.24 m
C.144 m
D.96 m
答案
7. A
解析
设列车的长度为$x$米,速度为$v$米/秒。
根据题意,通过第一个隧道时:$v = \frac{360 + x}{24}$
通过第二个隧道时:$v = \frac{216 + x}{16}$
则$\frac{360 + x}{24} = \frac{216 + x}{16}$
交叉相乘得:$16(360 + x) = 24(216 + x)$
$5760 + 16x = 5184 + 24x$
$24x - 16x = 5760 - 5184$
$8x = 576$
$x = 72$
A
根据题意,通过第一个隧道时:$v = \frac{360 + x}{24}$
通过第二个隧道时:$v = \frac{216 + x}{16}$
则$\frac{360 + x}{24} = \frac{216 + x}{16}$
交叉相乘得:$16(360 + x) = 24(216 + x)$
$5760 + 16x = 5184 + 24x$
$24x - 16x = 5760 - 5184$
$8x = 576$
$x = 72$
A
8. 甲、乙两队相约沿相同的路线徒步,徒步的路程为 24 km,甲队步行速度为 4 km/h,乙队步行速度为 6 km/h,甲队出发 1 h 后,乙队才出发。
(1)问乙队需要多长时间可以追上甲队。
(2)从甲队出发开始到乙队完成徒步路程止,甲队出发多长时间,两队间隔的路程为 2 km?
(1)问乙队需要多长时间可以追上甲队。
(2)从甲队出发开始到乙队完成徒步路程止,甲队出发多长时间,两队间隔的路程为 2 km?
答案
8. 解:(1)设乙队需要 $ x \mathrm{ h} $ 可以追上甲队。
根据题意,得 $ 6x - 4x = 4 × 1 $,解得 $ x = 2 $。
因此,乙队需要 $ 2 \mathrm{ h} $ 可以追上甲队。
(2)设甲队出发 $ y \mathrm{ h} $,两队间隔的路程为 $ 2 \mathrm{ km} $。
① 乙未出发前,根据题意,得 $ 4y = 2 $,解得 $ y = \dfrac{1}{2} $。
② 甲、乙均出发且未相遇,
根据题意,得 $ 4y - 6(y - 1) = 2 $,解得 $ y = 2 $。
③ 甲、乙均出发且相遇后,
根据题意,得 $ 6(y - 1) - 4y = 2 $,解得 $ y = 4 $。
因此,甲队出发 $ \dfrac{1}{2} \mathrm{ h} $ 或 $ 2 \mathrm{ h} $ 或 $ 4 \mathrm{ h} $,两队间隔的路程为 $ 2 \mathrm{ km} $。
根据题意,得 $ 6x - 4x = 4 × 1 $,解得 $ x = 2 $。
因此,乙队需要 $ 2 \mathrm{ h} $ 可以追上甲队。
(2)设甲队出发 $ y \mathrm{ h} $,两队间隔的路程为 $ 2 \mathrm{ km} $。
① 乙未出发前,根据题意,得 $ 4y = 2 $,解得 $ y = \dfrac{1}{2} $。
② 甲、乙均出发且未相遇,
根据题意,得 $ 4y - 6(y - 1) = 2 $,解得 $ y = 2 $。
③ 甲、乙均出发且相遇后,
根据题意,得 $ 6(y - 1) - 4y = 2 $,解得 $ y = 4 $。
因此,甲队出发 $ \dfrac{1}{2} \mathrm{ h} $ 或 $ 2 \mathrm{ h} $ 或 $ 4 \mathrm{ h} $,两队间隔的路程为 $ 2 \mathrm{ km} $。
解析
【分析】
这是典型的行程追及类一元一次方程应用题,解题思路如下:
1. 第一问求乙追上甲的时间:首先明确甲比乙早出发1小时,甲提前走的路程是4×1=4km,追及时甲乙两人走的总路程相等,设乙的追及时间为x小时,乙走的路程是6x,这段时间里甲走的路程是4x,两者的差刚好等于甲提前走的4km,列方程求解即可。
2. 第二问求两队间隔2km时甲的出发时间,需要结合运动的不同阶段分类讨论,避免漏解:
第一阶段:乙还没出发,只有甲在走,此时甲走的路程就是两队的间隔,令路程等于2km即可求出对应的甲的出发时间;
第二阶段:乙已经出发,但还没追上甲,此时甲的总路程比乙的总路程多2km,据此列方程;
第三阶段:乙已经追上甲,并且超过甲2km,此时乙的总路程比甲的总路程多2km,据此列方程;
最后验证所有解都符合总路程的限制(乙走完全程仅需24/6=4小时,对应甲出发5小时乙就到达终点,所有解都小于5,均有效)。
【解析】
(1)设乙队需要$x\ \mathrm{h}$可以追上甲队。
乙出发时,甲已经提前1小时行走,提前走的路程为$4×1=4\ \mathrm{km}$,乙追上甲时,乙行走的路程比甲在乙出发后行走的路程多4km,据此列方程:
$6x - 4x = 4×1$
化简得$2x=4$,解得$x=2$。
(2)设甲队出发$y\ \mathrm{h}$时,两队间隔的路程为2km,分三种情况讨论:
① 乙队尚未出发(即$y<1$),此时只有甲队在行走,两队间隔就是甲走的路程,列方程:
$4y=2$
解得$y=\dfrac{1}{2}$,符合$y<1$的条件。
② 甲乙两队均已出发且未相遇,此时甲的总路程比乙的总路程多2km,乙的行走时间为$(y-1)\ \mathrm{h}$,列方程:
$4y - 6(y-1) = 2$
展开化简得$4y -6y +6 =2$,即$-2y=-4$,解得$y=2$,符合$y>1$且乙未追上甲的条件。
③ 甲乙两队均已出发且相遇后,乙超过甲2km,此时乙的总路程比甲的总路程多2km,列方程:
$6(y-1) -4y =2$
展开化简得$6y -6 -4y =2$,即$2y=8$,解得$y=4$,此时乙行走的路程为$6×(4-1)=18\ \mathrm{km}<24\ \mathrm{km}$,符合条件。
综上所有情况的解均有效。
【答案】
(1)乙队需要$2\ \mathrm{h}$可以追上甲队;
(2)甲队出发$\dfrac{1}{2}\ \mathrm{h}$或$2\ \mathrm{h}$或$4\ \mathrm{h}$时,两队间隔的路程为2km。
【知识点】
一元一次方程应用;行程追及问题;分类讨论思想
【点评】
本题第一问是基础的同地不同时追及问题,难度较低;第二问需要对运动的不同阶段分类讨论,多数学生容易遗漏乙尚未出发的第一种情况,也容易忽略相遇前后的两种不同状态,解题时需要结合实际运动的时间、路程范围验证解的合理性,避免漏解错解。
【难度系数】
0.4
这是典型的行程追及类一元一次方程应用题,解题思路如下:
1. 第一问求乙追上甲的时间:首先明确甲比乙早出发1小时,甲提前走的路程是4×1=4km,追及时甲乙两人走的总路程相等,设乙的追及时间为x小时,乙走的路程是6x,这段时间里甲走的路程是4x,两者的差刚好等于甲提前走的4km,列方程求解即可。
2. 第二问求两队间隔2km时甲的出发时间,需要结合运动的不同阶段分类讨论,避免漏解:
第一阶段:乙还没出发,只有甲在走,此时甲走的路程就是两队的间隔,令路程等于2km即可求出对应的甲的出发时间;
第二阶段:乙已经出发,但还没追上甲,此时甲的总路程比乙的总路程多2km,据此列方程;
第三阶段:乙已经追上甲,并且超过甲2km,此时乙的总路程比甲的总路程多2km,据此列方程;
最后验证所有解都符合总路程的限制(乙走完全程仅需24/6=4小时,对应甲出发5小时乙就到达终点,所有解都小于5,均有效)。
【解析】
(1)设乙队需要$x\ \mathrm{h}$可以追上甲队。
乙出发时,甲已经提前1小时行走,提前走的路程为$4×1=4\ \mathrm{km}$,乙追上甲时,乙行走的路程比甲在乙出发后行走的路程多4km,据此列方程:
$6x - 4x = 4×1$
化简得$2x=4$,解得$x=2$。
(2)设甲队出发$y\ \mathrm{h}$时,两队间隔的路程为2km,分三种情况讨论:
① 乙队尚未出发(即$y<1$),此时只有甲队在行走,两队间隔就是甲走的路程,列方程:
$4y=2$
解得$y=\dfrac{1}{2}$,符合$y<1$的条件。
② 甲乙两队均已出发且未相遇,此时甲的总路程比乙的总路程多2km,乙的行走时间为$(y-1)\ \mathrm{h}$,列方程:
$4y - 6(y-1) = 2$
展开化简得$4y -6y +6 =2$,即$-2y=-4$,解得$y=2$,符合$y>1$且乙未追上甲的条件。
③ 甲乙两队均已出发且相遇后,乙超过甲2km,此时乙的总路程比甲的总路程多2km,列方程:
$6(y-1) -4y =2$
展开化简得$6y -6 -4y =2$,即$2y=8$,解得$y=4$,此时乙行走的路程为$6×(4-1)=18\ \mathrm{km}<24\ \mathrm{km}$,符合条件。
综上所有情况的解均有效。
【答案】
(1)乙队需要$2\ \mathrm{h}$可以追上甲队;
(2)甲队出发$\dfrac{1}{2}\ \mathrm{h}$或$2\ \mathrm{h}$或$4\ \mathrm{h}$时,两队间隔的路程为2km。
【知识点】
一元一次方程应用;行程追及问题;分类讨论思想
【点评】
本题第一问是基础的同地不同时追及问题,难度较低;第二问需要对运动的不同阶段分类讨论,多数学生容易遗漏乙尚未出发的第一种情况,也容易忽略相遇前后的两种不同状态,解题时需要结合实际运动的时间、路程范围验证解的合理性,避免漏解错解。
【难度系数】
0.4
9. 学校运动场环形跑道的周长为 400 m,李老师的跑步速度是小明的$\frac{3}{5}$,他们从同一起点沿跑道的同一方向出发,5 min 后小明第一次与李老师相遇。
(1)小明和李老师跑步的速度各是多少?
(2)如果李老师与小明第一次相遇后立即转身沿相反方向跑,那么再过几分钟后他们再次相遇?
(1)小明和李老师跑步的速度各是多少?
(2)如果李老师与小明第一次相遇后立即转身沿相反方向跑,那么再过几分钟后他们再次相遇?
答案
9. 解:(1)设小明的跑步速度是 $ x \mathrm{ m/min} $,则李老师跑步的速度是 $ \dfrac{3}{5}x \mathrm{ m/min} $。
依题意,得 $ 5x - \dfrac{3}{5}x × 5 = 400 $,
解得 $ x = 200 $。
$ \dfrac{3}{5}x = \dfrac{3}{5} × 200 = 120(\mathrm{m/min}) $。
因此,小明跑步的速度是 $ 200 \mathrm{ m/min} $,李老师跑步的速度是 $ 120 \mathrm{ m/min} $。
(2)设再过 $ y \mathrm{ min} $ 后他们再次相遇。
由题意,得 $ 200y + 120y = 400 $,
解得 $ y = \dfrac{5}{4} $。
因此,再过 $ \dfrac{5}{4} \mathrm{ min} $ 后他们再次相遇。
依题意,得 $ 5x - \dfrac{3}{5}x × 5 = 400 $,
解得 $ x = 200 $。
$ \dfrac{3}{5}x = \dfrac{3}{5} × 200 = 120(\mathrm{m/min}) $。
因此,小明跑步的速度是 $ 200 \mathrm{ m/min} $,李老师跑步的速度是 $ 120 \mathrm{ m/min} $。
(2)设再过 $ y \mathrm{ min} $ 后他们再次相遇。
由题意,得 $ 200y + 120y = 400 $,
解得 $ y = \dfrac{5}{4} $。
因此,再过 $ \dfrac{5}{4} \mathrm{ min} $ 后他们再次相遇。
解析
【分析】
这是典型的环形跑道行程问题,我们分两小问梳理思路:
1. 第一问是同向追及场景:已知两人速度的比例关系,我们可以设小明的速度为未知数x,就能用含x的式子表示出李老师的速度。同向出发第一次相遇时,速度更快的小明刚好比李老师多跑了整整一圈(400m),也就是两人5分钟的路程差等于跑道周长,据此列出一元一次方程,求解就能得到两人的速度。
2. 第二问是反向相遇场景:两人第一次相遇后反向跑,此时属于相向运动,再次相遇时两人跑的路程之和刚好等于跑道一圈的长度400m,我们已经算出两人的速度,设相遇时间为y,根据路程和等于400列方程,就能解出所需时间。
【解析】
(1)设小明的跑步速度是$x\ \mathrm{m/min}$,由李老师的跑步速度是小明的$\frac{3}{5}$,可得李老师跑步的速度是$\frac{3}{5}x\ \mathrm{m/min}$。
两人同向出发5分钟后第一次相遇,此时小明比李老师多跑1圈即400m,据此列方程:
$5x - \frac{3}{5}x × 5 = 400$
化简得$2x=400$,解得$x=200$。
则李老师的速度为$\frac{3}{5}x = \frac{3}{5} × 200 = 120\ \mathrm{m/min}$。
(2)设再过$y\ \mathrm{min}$后他们再次相遇。
两人反向跑时,相遇时两人的路程和等于跑道周长400m,据此列方程:
$200y + 120y = 400$
合并同类项得$320y=400$,解得$y=\frac{5}{4}$。
【答案】
(1)小明跑步的速度是$200\ \mathrm{m/min}$,李老师跑步的速度是$120\ \mathrm{m/min}$;(2)再过$\frac{5}{4}\ \mathrm{min}$后他们再次相遇。
【知识点】
一元一次方程应用,环形追及问题,环形相遇问题
【点评】
本题是环形跑道行程的基础应用题,核心考点是区分同向追及、反向相遇两类场景的等量关系:同向追及第一次相遇时路程差为1圈周长,反向运动第一次相遇时路程和为1圈周长,整体难度较低,适合巩固一元一次方程解行程问题的思路。
【难度系数】
0.7
这是典型的环形跑道行程问题,我们分两小问梳理思路:
1. 第一问是同向追及场景:已知两人速度的比例关系,我们可以设小明的速度为未知数x,就能用含x的式子表示出李老师的速度。同向出发第一次相遇时,速度更快的小明刚好比李老师多跑了整整一圈(400m),也就是两人5分钟的路程差等于跑道周长,据此列出一元一次方程,求解就能得到两人的速度。
2. 第二问是反向相遇场景:两人第一次相遇后反向跑,此时属于相向运动,再次相遇时两人跑的路程之和刚好等于跑道一圈的长度400m,我们已经算出两人的速度,设相遇时间为y,根据路程和等于400列方程,就能解出所需时间。
【解析】
(1)设小明的跑步速度是$x\ \mathrm{m/min}$,由李老师的跑步速度是小明的$\frac{3}{5}$,可得李老师跑步的速度是$\frac{3}{5}x\ \mathrm{m/min}$。
两人同向出发5分钟后第一次相遇,此时小明比李老师多跑1圈即400m,据此列方程:
$5x - \frac{3}{5}x × 5 = 400$
化简得$2x=400$,解得$x=200$。
则李老师的速度为$\frac{3}{5}x = \frac{3}{5} × 200 = 120\ \mathrm{m/min}$。
(2)设再过$y\ \mathrm{min}$后他们再次相遇。
两人反向跑时,相遇时两人的路程和等于跑道周长400m,据此列方程:
$200y + 120y = 400$
合并同类项得$320y=400$,解得$y=\frac{5}{4}$。
【答案】
(1)小明跑步的速度是$200\ \mathrm{m/min}$,李老师跑步的速度是$120\ \mathrm{m/min}$;(2)再过$\frac{5}{4}\ \mathrm{min}$后他们再次相遇。
【知识点】
一元一次方程应用,环形追及问题,环形相遇问题
【点评】
本题是环形跑道行程的基础应用题,核心考点是区分同向追及、反向相遇两类场景的等量关系:同向追及第一次相遇时路程差为1圈周长,反向运动第一次相遇时路程和为1圈周长,整体难度较低,适合巩固一元一次方程解行程问题的思路。
【难度系数】
0.7
10. 某校学生列队以 8 km/h 的速度前进,队尾一名学生以 12 km/h 的速度跑步到队伍最前列传达通知,然后立即返回队尾,返回队尾时,共用时 9 min,求队伍的长度。可设队伍长为 x km,依题意可列方程为
$ \dfrac{x}{12 + 8} + \dfrac{x}{12 - 8} = \dfrac{9}{60} $
。答案
10. $ \dfrac{x}{12 + 8} + \dfrac{x}{12 - 8} = \dfrac{9}{60} $
解析
设队伍长为$x$km。
从队尾到队首,学生相对队伍的速度为$12 - 8 = 4$km/h,所用时间为$\dfrac{x}{4}$h;
从队首返回队尾,学生相对队伍的速度为$12 + 8 = 20$km/h,所用时间为$\dfrac{x}{20}$h。
已知共用时$9$min,即$\dfrac{9}{60}$h,依题意可列方程为:
$\dfrac{x}{12 - 8} + \dfrac{x}{12 + 8} = \dfrac{9}{60}$
解方程:
$\dfrac{x}{4} + \dfrac{x}{20} = \dfrac{3}{20}$
通分:
$\dfrac{5x}{20} + \dfrac{x}{20} = \dfrac{3}{20}$
$\dfrac{6x}{20} = \dfrac{3}{20}$
$6x = 3$
$x = 0.5$
答:队伍的长度为$0.5$km。
从队尾到队首,学生相对队伍的速度为$12 - 8 = 4$km/h,所用时间为$\dfrac{x}{4}$h;
从队首返回队尾,学生相对队伍的速度为$12 + 8 = 20$km/h,所用时间为$\dfrac{x}{20}$h。
已知共用时$9$min,即$\dfrac{9}{60}$h,依题意可列方程为:
$\dfrac{x}{12 - 8} + \dfrac{x}{12 + 8} = \dfrac{9}{60}$
解方程:
$\dfrac{x}{4} + \dfrac{x}{20} = \dfrac{3}{20}$
通分:
$\dfrac{5x}{20} + \dfrac{x}{20} = \dfrac{3}{20}$
$\dfrac{6x}{20} = \dfrac{3}{20}$
$6x = 3$
$x = 0.5$
答:队伍的长度为$0.5$km。
11. 已知:如图,点 A 在原点左侧,点 B 在原点右侧,且点 A 到原点的距离是点 B 到原点距离的 2 倍,且 AB=15。

(1)点 A 表示的数为
(2)点 P 从点 A 出发,以每秒 1 个单位长度的速度向点 B 方向运动;同时,点 Q 从点 B 出发,先向点 A 方向运动,当与点 P 重合后,马上改变方向与点 P 同向而行且速度始终为每秒 2 个单位长度。设运动时间为 t s。
① 当点 P 与点 Q 重合时,求 t 的值;
② 当点 P 运动到点 A 表示的数的相反数时,求这时点 Q 所表示的数;
③ 当点 P,Q 相距 3 个单位长度时,求 t 的值。
(1)点 A 表示的数为
$ -10 $
,点 B 表示的数为$ 5 $
。(2)点 P 从点 A 出发,以每秒 1 个单位长度的速度向点 B 方向运动;同时,点 Q 从点 B 出发,先向点 A 方向运动,当与点 P 重合后,马上改变方向与点 P 同向而行且速度始终为每秒 2 个单位长度。设运动时间为 t s。
① 当点 P 与点 Q 重合时,求 t 的值;
② 当点 P 运动到点 A 表示的数的相反数时,求这时点 Q 所表示的数;
③ 当点 P,Q 相距 3 个单位长度时,求 t 的值。
答案
11. (1)$ -10 $ $ 5 $
(2)① 由题意,得 $ t + 2t = 15 $,
解得 $ t = 5 $。
所以当点 $ P $ 与点 $ Q $ 重合时,$ t $ 的值为 $ 5 $。
② 由(1)可知点 $ A $ 表示的数的相反数是 $ 10 $,
所以 $ t = 20 ÷ 1 = 20(\mathrm{s}) $。
由①知,点 $ Q $ 向左运动 $ 5 \mathrm{ s} $ 后与点 $ P $ 重合,$ 5 \mathrm{ s} $ 后向右运动。
而点 $ Q $ 运动 $ 5 \mathrm{ s} $ 后到达数:$ 5 - 2 × 5 = -5 $,
且点 $ Q $ 向右运动时间:$ 20 - 5 = 15(\mathrm{s}) $,
所以点 $ Q $ 向右运动到达数:$ -5 + 2 × 15 = 25 $。
③ $ t $ 的值为 $ 4 $ 或 $ 8 $。
(2)① 由题意,得 $ t + 2t = 15 $,
解得 $ t = 5 $。
所以当点 $ P $ 与点 $ Q $ 重合时,$ t $ 的值为 $ 5 $。
② 由(1)可知点 $ A $ 表示的数的相反数是 $ 10 $,
所以 $ t = 20 ÷ 1 = 20(\mathrm{s}) $。
由①知,点 $ Q $ 向左运动 $ 5 \mathrm{ s} $ 后与点 $ P $ 重合,$ 5 \mathrm{ s} $ 后向右运动。
而点 $ Q $ 运动 $ 5 \mathrm{ s} $ 后到达数:$ 5 - 2 × 5 = -5 $,
且点 $ Q $ 向右运动时间:$ 20 - 5 = 15(\mathrm{s}) $,
所以点 $ Q $ 向右运动到达数:$ -5 + 2 × 15 = 25 $。
③ $ t $ 的值为 $ 4 $ 或 $ 8 $。
解析
【分析】
我们可以分步骤梳理解题思路:
1. 第(1)问:已知A在原点左侧、B在原点右侧,A到原点距离是B的2倍,AB总长度为15,我们可以设点B到原点的距离为x,那么A到原点距离就是2x,AB的长度就是两者距离之和3x,代入AB=15即可算出x,直接得到A、B对应的数值。
2. 第(2)①问:初始阶段P从A向右、Q从B向左相向运动,两者相遇时走过的路程之和刚好等于AB的总长度15,结合两者速度列一元一次方程就能解出t。
3. 第(2)②问:先算出点A的相反数是10,求出P从A走到10的总时长,再拆分Q的运动过程:前5秒向左运动,算出重合时Q的位置,剩余时间Q向右运动,结合向右的速度算出最终位置。
4. 第(2)③问:分两类讨论,第一类是相遇前两者相距3,此时路程和为15-3;第二类是相遇后两者同向向右运动,Q速度比P快,拉开3个单位距离,算出对应的t值即可,避免漏解。
【解析】
(1) 设点B到原点的距离为x,由题意点A到原点的距离为2x,因为A在原点左侧,B在原点右侧,所以AB=OA+OB=2x+x=3x。
代入AB=15得:3x=15,解得x=5。
因此点A表示的数为-10,点B表示的数为5。
(2) ① 点P、Q相向运动,相遇时两者路程和等于AB的长度15:
点P的运动路程为t,点Q的运动路程为2t,列方程:
$t+2t=15$
解得t=5。
② 点A表示的数为-10,它的相反数是10,点P从-10运动到10的总路程为10-(-10)=20,P的速度为1单位/秒,因此总运动时间:
$t=20÷1=20\ \mathrm{s}$
由①可知t=5s时P、Q重合,此时Q的位置为:5-2×5=-5。
t>5s后Q向右运动,向右运动的时长为20-5=15s,向右运动的路程为2×15=30,因此Q最终表示的数为:
$-5+30=25$
③ 分两种情况计算:
情况1:相遇前P、Q相距3个单位,此时两者路程和为15-3=12,列方程:
$t+2t=12$
解得t=4。
情况2:相遇后P、Q同向向右运动,Q每秒比P多走2-1=1个单位,拉开3个单位距离需要3s,因此t=5+3=8。
综上t的值为4或8。
【答案】
(1) $ -10 $,$ 5 $;(2) ① $ t=5 $;② 点Q表示的数为$ 25 $;③ $ t $的值为$ 4 $或$ 8 $
【知识点】
数轴动点问题,一元一次方程应用,数轴两点距离
【点评】
本题是数轴动点的经典基础题型,先通过线段和的关系确定两点初始位置,后续需要分段分析相向运动、相遇后同向运动两个不同阶段的运动状态,分类讨论相距3个单位的两种情况,能有效锻炼学生分段梳理运动过程、避免漏解的解题能力。
【难度系数】
0.6
我们可以分步骤梳理解题思路:
1. 第(1)问:已知A在原点左侧、B在原点右侧,A到原点距离是B的2倍,AB总长度为15,我们可以设点B到原点的距离为x,那么A到原点距离就是2x,AB的长度就是两者距离之和3x,代入AB=15即可算出x,直接得到A、B对应的数值。
2. 第(2)①问:初始阶段P从A向右、Q从B向左相向运动,两者相遇时走过的路程之和刚好等于AB的总长度15,结合两者速度列一元一次方程就能解出t。
3. 第(2)②问:先算出点A的相反数是10,求出P从A走到10的总时长,再拆分Q的运动过程:前5秒向左运动,算出重合时Q的位置,剩余时间Q向右运动,结合向右的速度算出最终位置。
4. 第(2)③问:分两类讨论,第一类是相遇前两者相距3,此时路程和为15-3;第二类是相遇后两者同向向右运动,Q速度比P快,拉开3个单位距离,算出对应的t值即可,避免漏解。
【解析】
(1) 设点B到原点的距离为x,由题意点A到原点的距离为2x,因为A在原点左侧,B在原点右侧,所以AB=OA+OB=2x+x=3x。
代入AB=15得:3x=15,解得x=5。
因此点A表示的数为-10,点B表示的数为5。
(2) ① 点P、Q相向运动,相遇时两者路程和等于AB的长度15:
点P的运动路程为t,点Q的运动路程为2t,列方程:
$t+2t=15$
解得t=5。
② 点A表示的数为-10,它的相反数是10,点P从-10运动到10的总路程为10-(-10)=20,P的速度为1单位/秒,因此总运动时间:
$t=20÷1=20\ \mathrm{s}$
由①可知t=5s时P、Q重合,此时Q的位置为:5-2×5=-5。
t>5s后Q向右运动,向右运动的时长为20-5=15s,向右运动的路程为2×15=30,因此Q最终表示的数为:
$-5+30=25$
③ 分两种情况计算:
情况1:相遇前P、Q相距3个单位,此时两者路程和为15-3=12,列方程:
$t+2t=12$
解得t=4。
情况2:相遇后P、Q同向向右运动,Q每秒比P多走2-1=1个单位,拉开3个单位距离需要3s,因此t=5+3=8。
综上t的值为4或8。
【答案】
(1) $ -10 $,$ 5 $;(2) ① $ t=5 $;② 点Q表示的数为$ 25 $;③ $ t $的值为$ 4 $或$ 8 $
【知识点】
数轴动点问题,一元一次方程应用,数轴两点距离
【点评】
本题是数轴动点的经典基础题型,先通过线段和的关系确定两点初始位置,后续需要分段分析相向运动、相遇后同向运动两个不同阶段的运动状态,分类讨论相距3个单位的两种情况,能有效锻炼学生分段梳理运动过程、避免漏解的解题能力。
【难度系数】
0.6
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