10.“低碳环保,绿色出行”的观念得到广大群众的认可,越来越多的人选择骑自行车作为出行方式。小军和爸爸同时骑车去图书馆,爸爸先以150 m/min的速度骑行一段时间,休息了5 min后再以m m/min的速度到达图书馆;小军始终以同一速度骑行。两人骑行的路程y(单位:m)与时间x(单位:min)的关系如图所示,请结合图象解答下列问题:

(1)a=
(2)若小军的速度是120 m/min,求小军第二次与爸爸相遇时距图书馆的距离;
(3)在(2)的条件下,若爸爸第二次出发后,骑行一段时间与小军相距100 m,求小军骑行的时间。
(1)a=
10
,b=15
,m=200
;(2)若小军的速度是120 m/min,求小军第二次与爸爸相遇时距图书馆的距离;
(3)在(2)的条件下,若爸爸第二次出发后,骑行一段时间与小军相距100 m,求小军骑行的时间。
答案
10. 解:(1)$1500÷150=10(\min)$,
$10+5=15(\min)$,
$(3000-1500)÷(22.5-15)=200(\mathrm{m/min})$,
故$a=10,b=15,m=200$。
(2)线段$BC$所在直线的函数表达式为$y=200x-1500$;
线段$OD$所在直线的函数表达式为$y=120x$。
根据第二次相遇路程相等,可得
$200x-1500=120x$,解得$x=18.75$。
$120×18.75=2250(\mathrm{m})$,
$3000-2250=750(\mathrm{m})$。
因此,小军在途中与爸爸第二次相遇时,距图书馆的距离是750 m。
(3)根据题意,当爸爸还没有赶上小军,且相距100 m时,
$120x-(200x-1500)=100$,
解得$x=\dfrac{35}{2}=17.5$;
当爸爸超过小军,且相距100 m时,
$200x-1500-120x=100$,
解得$x=20$。
因此,此时小军骑行的时间为17.5 min或20 min。
$10+5=15(\min)$,
$(3000-1500)÷(22.5-15)=200(\mathrm{m/min})$,
故$a=10,b=15,m=200$。
(2)线段$BC$所在直线的函数表达式为$y=200x-1500$;
线段$OD$所在直线的函数表达式为$y=120x$。
根据第二次相遇路程相等,可得
$200x-1500=120x$,解得$x=18.75$。
$120×18.75=2250(\mathrm{m})$,
$3000-2250=750(\mathrm{m})$。
因此,小军在途中与爸爸第二次相遇时,距图书馆的距离是750 m。
(3)根据题意,当爸爸还没有赶上小军,且相距100 m时,
$120x-(200x-1500)=100$,
解得$x=\dfrac{35}{2}=17.5$;
当爸爸超过小军,且相距100 m时,
$200x-1500-120x=100$,
解得$x=20$。
因此,此时小军骑行的时间为17.5 min或20 min。
解析
【分析】
本题是结合路程-时间图像的行程问题,解题思路如下:
1. 第(1)问:根据爸爸前一段的速度和路程,利用“时间=路程÷速度”求a;休息5min,故b=a+5;再根据爸爸后一段的路程和时间,计算其速度m。
2. 第(2)问:先求线段BC(爸爸休息后骑行段)和OD(小军骑行段)的函数解析式,相遇时两人路程相等,列方程求出相遇时间,再用总路程减去小军骑行的路程,得到距图书馆的距离。
3. 第(3)问:爸爸第二次出发后,两人相距100m分两种情况:小军在爸爸前方、爸爸在小军前方,分别列方程求解即可。
【解析】
(1) 爸爸前一段骑行时间:$a = 1500 ÷ 150 = 10(\min)$,
休息5min,故$b = 10 + 5 = 15(\min)$,
爸爸后一段骑行时间:$22.5 - 15 = 7.5(\min)$,后一段路程:$3000 - 1500 = 1500(\mathrm{m})$,
因此速度$m = 1500 ÷ 7.5 = 200(\mathrm{m/min})$;
(2) 设线段BC的函数表达式为$y = kx + c$,代入点$B(15,1500)$和$C(22.5,3000)$,
得$\begin{cases}15k + c = 1500 \\22.5k + c = 3000\end{cases}$,
解得$k=200$,$c=-1500$,故$y=200x - 1500$;
小军速度为120m/min,故线段OD的函数表达式为$y=120x$;
相遇时路程相等,即$200x - 1500 = 120x$,
解得$x=18.75$,
此时小军骑行路程:$120 × 18.75 = 2250(\mathrm{m})$,
距图书馆距离:$3000 - 2250 = 750(\mathrm{m})$;
(3) 爸爸第二次出发后($x≥15$),两人相距100m分两种情况:
① 小军在爸爸前方:$120x - (200x - 1500) = 100$,
解得$x=17.5$;
② 爸爸在小军前方:$(200x - 1500) - 120x = 100$,
解得$x=20$;
因此小军骑行时间为17.5min或20min。
【答案】
(1) $10$,$15$,$200$;
(2) $750\ \mathrm{m}$;
(3) $17.5\ \mathrm{min}$或$20\ \mathrm{min}$
【知识点】
一次函数的应用,行程问题
【点评】
本题结合路程-时间图像,考查一次函数在行程问题中的应用,需要学生从图像中提取关键数据,正确建立函数关系,分情况讨论解决距离问题,注重对学生分析问题和解决问题能力的考查。
【难度系数】
0.6
本题是结合路程-时间图像的行程问题,解题思路如下:
1. 第(1)问:根据爸爸前一段的速度和路程,利用“时间=路程÷速度”求a;休息5min,故b=a+5;再根据爸爸后一段的路程和时间,计算其速度m。
2. 第(2)问:先求线段BC(爸爸休息后骑行段)和OD(小军骑行段)的函数解析式,相遇时两人路程相等,列方程求出相遇时间,再用总路程减去小军骑行的路程,得到距图书馆的距离。
3. 第(3)问:爸爸第二次出发后,两人相距100m分两种情况:小军在爸爸前方、爸爸在小军前方,分别列方程求解即可。
【解析】
(1) 爸爸前一段骑行时间:$a = 1500 ÷ 150 = 10(\min)$,
休息5min,故$b = 10 + 5 = 15(\min)$,
爸爸后一段骑行时间:$22.5 - 15 = 7.5(\min)$,后一段路程:$3000 - 1500 = 1500(\mathrm{m})$,
因此速度$m = 1500 ÷ 7.5 = 200(\mathrm{m/min})$;
(2) 设线段BC的函数表达式为$y = kx + c$,代入点$B(15,1500)$和$C(22.5,3000)$,
得$\begin{cases}15k + c = 1500 \\22.5k + c = 3000\end{cases}$,
解得$k=200$,$c=-1500$,故$y=200x - 1500$;
小军速度为120m/min,故线段OD的函数表达式为$y=120x$;
相遇时路程相等,即$200x - 1500 = 120x$,
解得$x=18.75$,
此时小军骑行路程:$120 × 18.75 = 2250(\mathrm{m})$,
距图书馆距离:$3000 - 2250 = 750(\mathrm{m})$;
(3) 爸爸第二次出发后($x≥15$),两人相距100m分两种情况:
① 小军在爸爸前方:$120x - (200x - 1500) = 100$,
解得$x=17.5$;
② 爸爸在小军前方:$(200x - 1500) - 120x = 100$,
解得$x=20$;
因此小军骑行时间为17.5min或20min。
【答案】
(1) $10$,$15$,$200$;
(2) $750\ \mathrm{m}$;
(3) $17.5\ \mathrm{min}$或$20\ \mathrm{min}$
【知识点】
一次函数的应用,行程问题
【点评】
本题结合路程-时间图像,考查一次函数在行程问题中的应用,需要学生从图像中提取关键数据,正确建立函数关系,分情况讨论解决距离问题,注重对学生分析问题和解决问题能力的考查。
【难度系数】
0.6
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