2. 某条城际铁路线共有 A,B,C 三个车站,每日上午均有两班次列车从 A 站驶往 C 站,其中 D1001 次列车从 A 站始发,经停 B 站后到达 C 站,G1002 次列车从 A 站始发,直达 C 站,两个车次的列车在行驶过程中保持各自的行驶速度不变.某校数学学习小组对列车运行情况进行研究,收集到列车运行信息如下表所示.
列车运行时刻表

请根据表格中的信息,解答下列问题:
(1)D1001 次列车从 A 站到 B 站行驶了
(2)若设 D1001 次列车的行驶速度为 $ v_1 $,G1002 次列车的行驶速度为 $ v_2 $.
①$\frac{v_1}{v_2} = $
②从上午 8:00 开始计时,时长记为 $ t $ min(如上午 9:15,则 $ t=75 $).已知 $ v_1 = 240 $ km/h(可换算为 4 km/min),在 G1002 次列车的行驶过程中($ 25 ≤ t ≤ 150 $).若设 D1001 次列车离 A 站的路程为 $ d_1 $,G1002 次列车离 A 站的路程为 $ d_2 $,$|d_1 - d_2| = 60 $,求 $ t $ 的值.
列车运行时刻表
请根据表格中的信息,解答下列问题:
(1)D1001 次列车从 A 站到 B 站行驶了
90
min,从 B 站到 C 站行驶了60
min.(2)若设 D1001 次列车的行驶速度为 $ v_1 $,G1002 次列车的行驶速度为 $ v_2 $.
①$\frac{v_1}{v_2} = $
$\frac{5}{6}$
.②从上午 8:00 开始计时,时长记为 $ t $ min(如上午 9:15,则 $ t=75 $).已知 $ v_1 = 240 $ km/h(可换算为 4 km/min),在 G1002 次列车的行驶过程中($ 25 ≤ t ≤ 150 $).若设 D1001 次列车离 A 站的路程为 $ d_1 $,G1002 次列车离 A 站的路程为 $ d_2 $,$|d_1 - d_2| = 60 $,求 $ t $ 的值.
答案
(1)90 60
(2)①$\frac{5}{6}$
②$\because v_1=4$ km/min,$\frac{v_1}{v_2}=\frac{5}{6}$,$\therefore v_2=4.8$ km/min. 可求 A 站与 B 站之间的路程为 $90×4=360$ (km). 当 $90≤ t≤110$ 时,D1001 次列车在 B 站停车. 当 $25≤ t<90$ 时,$d_1>d_2$,$\therefore |d_1-d_2|=d_1-d_2$,$\therefore 4t - 4.8(t-25)=60$,解得 $t=75$. 当 $90≤ t≤100$ 时,$d_1≥ d_2$,$\therefore |d_1-d_2|=d_1-d_2$,$\therefore 360 - 4.8(t-25)=60$,解得 $t=87.5$,不合题意,舍去. 当 $100<t≤110$ 时,$d_1<d_2$,$\therefore |d_1-d_2|=d_2-d_1$,$\therefore 4.8(t-25)-360=60$,解得 $t=112.5$,不合题意,舍去. 当 $110<t≤150$ 时,$d_1<d_2$,$\therefore |d_1-d_2|=d_2-d_1$,$\therefore 4.8(t-25)-[360+4(t-110)]=60$,解得 $t=125$. 综上所述,当 $t=75$ 或 125 时,$|d_1-d_2|=60$
(2)①$\frac{5}{6}$
②$\because v_1=4$ km/min,$\frac{v_1}{v_2}=\frac{5}{6}$,$\therefore v_2=4.8$ km/min. 可求 A 站与 B 站之间的路程为 $90×4=360$ (km). 当 $90≤ t≤110$ 时,D1001 次列车在 B 站停车. 当 $25≤ t<90$ 时,$d_1>d_2$,$\therefore |d_1-d_2|=d_1-d_2$,$\therefore 4t - 4.8(t-25)=60$,解得 $t=75$. 当 $90≤ t≤100$ 时,$d_1≥ d_2$,$\therefore |d_1-d_2|=d_1-d_2$,$\therefore 360 - 4.8(t-25)=60$,解得 $t=87.5$,不合题意,舍去. 当 $100<t≤110$ 时,$d_1<d_2$,$\therefore |d_1-d_2|=d_2-d_1$,$\therefore 4.8(t-25)-360=60$,解得 $t=112.5$,不合题意,舍去. 当 $110<t≤150$ 时,$d_1<d_2$,$\therefore |d_1-d_2|=d_2-d_1$,$\therefore 4.8(t-25)-[360+4(t-110)]=60$,解得 $t=125$. 综上所述,当 $t=75$ 或 125 时,$|d_1-d_2|=60$
解析
【分析】
(1)计算列车区间行驶时间,直接用对应区间的到站时刻减去发车时刻即可。
(2)①A站到C站的总路程相同,先分别算出两车次从A到C的总行驶时间,根据“路程=速度×时间”,路程相等时速度与时间成反比,即可求出速度比。
②首先根据已知的$v_1$和速度比求出$v_2$,再分时间段讨论D1001次的行驶状态:A到B行驶阶段、B站停站阶段、B到C行驶阶段,分别写出不同阶段$d_1$、$d_2$的表达式,结合$|d_1-d_2|=60$列方程求解,最后检验解是否在对应时间段范围内,舍去不符合的解。
【解析】
(1)D1001次从A站到B站的行驶时间:$9:30-8:00=1$小时30分钟$=90\mathrm{min}$;从B站到C站的行驶时间:$10:50-9:50=1$小时$=60\mathrm{min}$。
(2)①D1001次从A到C的总行驶时间为$90+60=150\mathrm{min}$;G1002次从A到C的行驶时间为$10:30-8:25=2$小时5分钟$=125\mathrm{min}$。两车次行驶总路程相等,因此$v_1×150=v_2×125$,整理得$\frac{v_1}{v_2}=\frac{125}{150}=\frac{5}{6}$。
②已知$v_1=4\mathrm{km/min}$,由$\frac{v_1}{v_2}=\frac{5}{6}$可得$v_2=4÷\frac{5}{6}=4.8\mathrm{km/min}$。
A站与B站之间的路程为$90×4=360\mathrm{km}$,分情况讨论:
当$25≤ t<90$时,D1001处于行驶状态,$d_1=4t$;G1002行驶时长为$(t-25)\mathrm{min}$,$d_2=4.8(t-25)$,此时$d_1>d_2$,因此:
$4t - 4.8(t-25)=60$,解得$t=75$,符合$25≤ t<90$。
当$90≤ t≤110$时,D1001在B站停靠,$d_1=360\mathrm{km}$,$d_2=4.8(t-25)$:
若$d_1≥ d_2$,则$360 - 4.8(t-25)=60$,解得$t=87.5$,不在$90≤ t≤110$范围内,舍去;
若$d_1<d_2$,则$4.8(t-25)-360=60$,解得$t=112.5$,不在$90≤ t≤110$范围内,舍去。
当$110<t≤150$时,D1001从B站重新出发,行驶时长为$(t-110)\mathrm{min}$,$d_1=360+4(t-110)$,$d_2=4.8(t-25)$,此时$d_1<d_2$,因此:
$4.8(t-25)-[360+4(t-110)]=60$,解得$t=125$,符合$110<t≤150$。
综上所述,$t$的值为75或125。
【答案】
(1)$\boldsymbol{90}$;$\boldsymbol{60}$
(2)①$\boldsymbol{\frac{5}{6}}$;②$\boldsymbol{t=75}$或$\boldsymbol{125}$
【知识点】
行程问题;绝对值方程;分类讨论思想
【点评】
本题结合生活中的列车时刻表考查行程问题的应用,解题核心是明确不同时间段列车的行驶状态,准确写出对应路程的表达式,分类讨论列方程求解后要注意检验解是否符合对应时间段的要求,避免出现增解。
【难度系数】
0.6
(1)计算列车区间行驶时间,直接用对应区间的到站时刻减去发车时刻即可。
(2)①A站到C站的总路程相同,先分别算出两车次从A到C的总行驶时间,根据“路程=速度×时间”,路程相等时速度与时间成反比,即可求出速度比。
②首先根据已知的$v_1$和速度比求出$v_2$,再分时间段讨论D1001次的行驶状态:A到B行驶阶段、B站停站阶段、B到C行驶阶段,分别写出不同阶段$d_1$、$d_2$的表达式,结合$|d_1-d_2|=60$列方程求解,最后检验解是否在对应时间段范围内,舍去不符合的解。
【解析】
(1)D1001次从A站到B站的行驶时间:$9:30-8:00=1$小时30分钟$=90\mathrm{min}$;从B站到C站的行驶时间:$10:50-9:50=1$小时$=60\mathrm{min}$。
(2)①D1001次从A到C的总行驶时间为$90+60=150\mathrm{min}$;G1002次从A到C的行驶时间为$10:30-8:25=2$小时5分钟$=125\mathrm{min}$。两车次行驶总路程相等,因此$v_1×150=v_2×125$,整理得$\frac{v_1}{v_2}=\frac{125}{150}=\frac{5}{6}$。
②已知$v_1=4\mathrm{km/min}$,由$\frac{v_1}{v_2}=\frac{5}{6}$可得$v_2=4÷\frac{5}{6}=4.8\mathrm{km/min}$。
A站与B站之间的路程为$90×4=360\mathrm{km}$,分情况讨论:
当$25≤ t<90$时,D1001处于行驶状态,$d_1=4t$;G1002行驶时长为$(t-25)\mathrm{min}$,$d_2=4.8(t-25)$,此时$d_1>d_2$,因此:
$4t - 4.8(t-25)=60$,解得$t=75$,符合$25≤ t<90$。
当$90≤ t≤110$时,D1001在B站停靠,$d_1=360\mathrm{km}$,$d_2=4.8(t-25)$:
若$d_1≥ d_2$,则$360 - 4.8(t-25)=60$,解得$t=87.5$,不在$90≤ t≤110$范围内,舍去;
若$d_1<d_2$,则$4.8(t-25)-360=60$,解得$t=112.5$,不在$90≤ t≤110$范围内,舍去。
当$110<t≤150$时,D1001从B站重新出发,行驶时长为$(t-110)\mathrm{min}$,$d_1=360+4(t-110)$,$d_2=4.8(t-25)$,此时$d_1<d_2$,因此:
$4.8(t-25)-[360+4(t-110)]=60$,解得$t=125$,符合$110<t≤150$。
综上所述,$t$的值为75或125。
【答案】
(1)$\boldsymbol{90}$;$\boldsymbol{60}$
(2)①$\boldsymbol{\frac{5}{6}}$;②$\boldsymbol{t=75}$或$\boldsymbol{125}$
【知识点】
行程问题;绝对值方程;分类讨论思想
【点评】
本题结合生活中的列车时刻表考查行程问题的应用,解题核心是明确不同时间段列车的行驶状态,准确写出对应路程的表达式,分类讨论列方程求解后要注意检验解是否符合对应时间段的要求,避免出现增解。
【难度系数】
0.6
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