追及问题是指两个物体从不同位置同时或不同时出发,沿同一方向运动,速度不同的物体在一定时间后追上前一个物体的应用题。这类问题通常可以通过“路程差=速度差×追及时间”这一基本公式来解决。以下是几个经典例题及其解析:
经典例题1:环形跑道问题
小明和小亮在200米环形跑道上跑步,小明跑一圈用40秒,他们从同一地点同时出发,同向而跑。小明第一次追上小亮时跑了500米,求小亮的速度是每秒多少米。
解答思路:
- 小明跑500米所需时间为500米 ÷ 小明的速度(40秒/圈)。
- 小亮的速度可以通过小明的速度和追及路程差来计算。
- 追及路程为500米,速度差为小明速度与小亮速度之差。
答案:
小亮的速度 = 500米 ÷ (500米 ÷ 40秒) = 8米/秒。
经典例题2:追及问题中的速度比
A、B两地相距60千米,一辆快车和一辆慢车同时分别从A、B两地朝一个方向出发,快车每小时120千米,慢车每小时90千米,几小时快车追上慢车?
解答思路:
- 路程差为60千米。
- 速度差为120千米/小时 - 90千米/小时。
- 根据公式“追及时间 = 路程差 ÷ 速度差”计算。
答案:
追及时间 = 60千米 ÷ (120千米/小时 - 90千米/小时) = 2小时。
经典例题3:环形跑道上的多次追及
环形跑道的周长是800米,甲的速度是每分钟400米,乙的速度是每分钟375米,问多少分钟后甲第一次追上乙?
解答思路:
- 甲比乙快的速度为400米/分钟 - 375米/分钟。
- 追及路程为800米(一圈)。
- 根据公式“追及时间 = 路程差 ÷ 速度差”计算。
答案:
追及时间 = 800米 ÷ (400米/分钟 - 375米/分钟) = 32分钟。
经典例题4:复杂追及问题
一辆自行车以每小时20千米的速度从甲地骑往乙地。5小时后,一辆摩托车以每小时70千米的速度也从甲地开往乙地,求摩托车几小时能追上自行车?
解答思路:
- 自行车先行的路程为20千米/小时 × 5小时。
- 路程差为自行车先行的路程。
- 根据公式“追及时间 = 路程差 ÷ 速度差”计算。
答案:
追及时间 = (20千米/小时 × 5小时) ÷ (70千米/小时 - 20千米/小时) = 2小时。
总结
追及问题的核心在于理解“路程差=速度差×追及时间”这一公式,并结合具体情境进行分析。无论是简单追及还是复杂问题,只要抓住这一基本关系,就能轻松解决。这类问题在小学数学和奥数中经常出现,是锻炼逻辑思维和解题能力的好材料。