火車過橋、過隧道問題(以下簡稱隧道問題),是小學、初中行程問題的重要知識點。初中物理上也有類似題目。還沒掌握的同學們,要認真學習一下哦。
隧道問題
在過橋、過隧道的問題中,常用到下面4個公式及其變形公式:
行程問題基本公式:路程=速度×時間、路程÷速度=時間、路程÷時間=速度
單車過隧道問題:(火車長+隧道長)÷速度=時間
錯車(相遇)問題:路程=速度和×時間(路程÷速度和=時間、路程÷時間=速度和)
超過(追及)問題:路程=速度差×時間(路程÷速度差=時間、路程÷時間=速度差)
在遇到隧道問題時,不可硬套公式,要認真分析條件,畫出線段圖,再運用公式解答。當涉及到相遇或追及問題時,不一定是兩輛火車、汽車,也可能是人與汽車,人與火車,人與電線桿,火車與電線桿等。一定要認真分析題目。
01單車過隧道、過橋問題
精講1:長150米的火車以每秒18米的速度穿越一條300米的隧道。問:火車穿越隧道要多少時間?
火車過隧道問題
分析:火車穿越隧道指的是從車頭進入隧道,到車尾離開隧道,這個過程火車走過的總距離為火車長與隧道長之和。可運用行程問題公式:(火車長+隧道長)÷速度=時間
解:(150+300)÷18=25(秒)
答:火車穿越隧道需要25秒。
精講2:一列火車通過200米的大橋需要80秒,同樣的速度通過144米長的隧道需要72秒。求火車的速度和車長。
火車過橋、過隧道問題
分析:此題中火車經過了兩個隧道,並且速度相同,要利用好速度相同這個條件。這列火車通過(200米+火車長)需要80秒,通過(144米+火車長)需要72秒。那麼,火車用前後相差的(80-72)秒,正好可以走(200+火車長-144-火車長)米。可用行程問題公式求解:路程÷時間=速度
解:(200-144)÷8=7(m/s) 7×80-200=360(m)
答:這列火車的速度為7米/秒,火車長360米。
精講3:一列長800米的火車,經過路旁的大樹用了2分鐘,以同樣的速度通過一座橋,從車頭上橋到車尾下橋共用了5分鐘,求橋長。
火車過橋問題
分析:火車經過大樹,火車走過的路程為一個車身長,用800÷2可求得列車的速度為400(米/分)。這列火車過橋所通過的路程為(火車長800米+橋長),正好是火車5分鐘通過的路程=400×5=2000(米)。所以橋長=2000-800=1200米。
解:800÷2×5-800=1200(米)
答:橋長1200米。
02錯車問題
精講4:兩列火車,一列長120米,每秒行20米;另一列長160米,每秒行15米,兩車相向而行,從車頭相遇到車尾離開需要幾秒鐘?
火車相遇問題
分析:兩車從車頭相遇到車尾離開,總的行程為(120+160)米,速度和為(20+15)秒,可運用相遇問題公式求解:時間=路程÷速度和
解:(120+160)÷(20+15)=8(秒)
答:從車頭相遇到車尾離開需要8秒。
精講5:一列火車長119米,它以每秒15米的速度行駛,小華以每秒2米的速度從對面走來,經過幾秒鐘後火車從小華身邊完全通過?
火車過人問題
分析:此題屬於相遇問題,因為人的長度比較小,所以可忽略。路程為火車的長度,因為兩車是相向而行,所以速度應為人與火車的速度之和(15+2)米/秒。可運用相遇問題公式求解:時間=路程÷速度和
解:119÷(15+2)=7(秒)
答:經過7秒後火車從小華身邊完全通過。
03超過、追及問題
精講6:甲列車每秒行20米,乙列車每秒行14米,若兩列車齊頭並進,甲車行40秒超過乙車;若兩列車齊尾並進,則甲車行30秒超過乙車。求兩列車各長多少。
火車追擊問題
分析:此題為追及問題,故先求出兩列車的速度差為(20-14)=6(米/秒)。當兩列車齊頭並進時,甲車超過乙車,甲車比乙車多走的路程就是甲車的長度。所以甲車長為6×40=240(米)。當兩列車齊尾並進時,甲車超過乙車,甲車比乙車多走的路程就是乙車的長度,為6×30=180(米)。
解:(20-14)×40=240(米) (20-14)×30=180(米)
答:甲列車長240米,乙列車長180米。
精講7:小王以每秒3米的速度沿著鐵路跑步,後面開來一列長150米的火車,它的行駛速度為每秒18米。問:火車經過小王身旁的時間是多少秒?
火車過人問題
分析:火車從小王后面開來,屬於追及問題,要用到速度差,為(18-3)米/秒。火車從小王身旁經過所走的路程正好是火車的長度150米。可運用追及問題公式求解:時間=路程÷速度差。
解:150÷(18-3)=10(秒)
答:火車經過小王身旁的時間是10秒。
總結:在求解過橋、過隧道問題的題目時,要分清楚是單純的過橋、過隧道問題,還是涉及到了相遇、追及問題。分析清楚題目中的條件後,找到已知的量,根據相應公式求解未知量。同時,必須要注意到單位換算,很多題目中單位是需要進行換算的。要熟練掌握「米/秒」與「千米/時」的換算。
過橋、過隧道問題,屬於行程問題應用題中相對較難的題目,要認真理解和掌握。