Задачи на движение
Решение
Пример 1.
Из пункта А в пункт В вышел товарный поезд. Спустя 3 ч. вслед за ним вышел пассажирский поезд оказался впереди товарного на 300 км. Определите скорость товарного поезда.
Р е ш е н и е .
Пусть скорость товарного поезда xкм/ч, тогда скорость пассажирского поезда (x+30) км/ч. из условия задачи ясно, что товарный поезд был в пути 18 ч. и проделал путь 18х км. Пассажирский поезд за 15 ч. проделал путь 15(х+30) км. Так как пассажирский поезд оказался впереди товарного на 300 км., то получилось следующее уравнение: 15(х+30) – 18х = 300. Решив его, находим х = 50. По смыслу задачи x> 0. Найденное значение удовлетворяет этому условию.
Указание.
Решение задачи может быть оформлено иначе – в виде таблицы.
V(км/час) t(ч)S(км)
Товарный поезд x 1818x
Пассажирский поезд x+30 1515(x+30)
По условию задачи имеем 15(х+30) – 18х = 300; х>0. Полученное уравнение имеет решение х = 50.
О т в е т: 50км/ч.
Пример 2.
Три тела движутся по прямой линии из точки А к точке В. Второе тело начало двигаться на 5 с., а третье на 8 с. позже первого. Скорость первого тела меньше скорости второго на 6 см/с. Найдите расстояние АВ и скорость первого тела, если известно, что все три тела достигают точки Вв один и тот же момент.
Р е ш е н и е .
Пусть расстояние АВ равно S, скорость второго тела равна х см/с. тогда скорость первого тела (х-6) см/с., а скорость третьего тела 30 см/с. по одной из формул получим, что S/(x-6)с.,s/xс.,s/30 с. – время, затраченное соответственно первым, вторым и третьим телом на прохождение всего расстояния. Составим систему из двух уравнений на основании того, что первое тело затратило на путь на 5 с. больше, чем второе, а третье на 8 с. меньше, чем первое. Решим ее:Разделив первое уравнение на второе, получим Из этого уравнения находим х = 12 или х = 24. Оба значения удовлетворяют условию задачи.
  • Если х =12, то S = 60.
  • Если х = 24, то S = 360.
Указание.
До этапа составления системы уравнений решение может быть оформлено иначе.
V(км/час) t(ч)S(км)
I тело x-6 S/(x-6)S
II тело x S/xS
III тело 30 S/30S
О т в е т: 1) 12 см/с. и 60см. 2) 24см/с. и 360 см.
Пример 3.
Три пловца должны проплыть в бассейне дорожку длиной 50м., немедленно повернуться назад и вернуться к месту старта. Сначала стартует первый, через 5с. после него второй, еще через 5с. – третий. В некоторый момент времени, еще не достигнув конца дорожки, они оказались на одном расстоянии от места старта. Третий пловец, доплыв до конца дорожки и повернув назад, встретил второго в 4 м. от конца дорожки и первого в 7 м. от конца дорожки. Найдите скорость третьего пловца.
Р е ш е н и е .
На рисунке 1 точкой В обозначено место встречи всех пловцов (в задаче сказано, что в некоторый моментвремени, еще не достигнув конца дорожки, они оказались на одном расстоянии от места старта); в точке D встречаются второй и третий пловцы; в точке С встречаются третий и первый пловцы. Составим таблицу, из которой будет видно, какие неизвестные величины мы приняли за х и за у, какое время плыли пловцы до места первой встречи и какова скорость каждого пловца. Итак, первая таблица характеризует движение пловцов от старта до места первой встречи.
V(м/сек) t(c)S(м)
I пловец x/y yx
II пловец x/(y-5) y-5x
III пловец x/(y-10) y-10x
Заполним вторую таблицу, характеризующую движение третьего и второго пловцов от старта до места их второй встречи в точке D.
V(м/сек) t(c)S(м)
II пловец x/(y-5) 46(y-5)/x46
III пловец x/(y-10) 54(y-10)/x54
Составим уравнение на основании того, что второй пловец стартовал на 5 с. раньше третьего пловца: Заполним третью таблицу, характеризующую движение первого и третьего пловцов от старта до места их второй встречи в точке С.
V(м/сек) t(c)S(м)
II пловец x/y 43y/x43
III пловец x/(y-10) 57(y-10)/x57
Составим уравнение на основании того, что первый пловец стартовал на 10 с. раньше третьего пловца: Таким образом, мы получили систему уравнений: . Решив ее, получим х = 22, у = 25. Найдем скорость третьего пловца: .
Пример 4.
Пешеход, велосипедист и мотоциклист движутся по шоссе в одну сторону с постоянными скоростями. В том момент времени, когда пешеход и велосипедист находились в одной точке, мотоциклист был на расстоянии 9 км.позади них. А в тот момент, когда мотоциклист догнал пешехода, велосипедист обогнал пешехода на 3 км. Найдите количество километров, на которые пешеход отстал от велосипедиста в тот момент, когда велосипедиста настиг мотоциклист.
Р е ш е н и е .
Флажком на рисунках отмечены встречи пешехода и велосипедиста, пешехода и мотоциклиста, велосипедиста и мотоциклиста. Итак, рассмотрим первую ситуацию: мотоциклист, догнав пешехода, там самым ликвидировал свое отставание от него на 9 км.в начальный момент движения. В этом случае время, за которое мотоциклист догнал пешехода, равно Заполним первую таблицу.
V(км/ч) t(ч)S(км)
Мотоциклистx 9/(x-y)9x/(x-y)
Пешеход y 9/(x-y)9y/(x-y)
Велосипедист z 9/(x-y)9z/(x-y)
Рассмотрим вторую ситуацию. На рисунке 2 (б) между мотоциклистом и велосипедистом 3 км. Тогда время, за которое мотоциклист догонит велосипедиста, равноЗа это время и пешеход пройдет некоторое расстояние см. рис. 2 (в). Заполним вторую таблицу.
V(км/ч) t(ч)S(км)
Мотоциклистx 3/(x-z)3x/(x-z)
Пешеход y 3/(x-z)3y/(x-z)
Велосипедист z 3/(x-z)3z/(x-z)
По рис. 3 видно, что в задаче требуется найти расстояние между пешеходом и велосипедистом через ч, т.е. разность. К моменту встречи велосипедиста и мотоциклиста мотоциклист проехал на 9 км.больше, чем велосипедист. Взяв данные из двух таблиц, найдем разность всего пути мотоциклист и всего пути велосипедиста: Последовательно имеем: Используя это соотношение, найдем значение выражения (*): .
О т в е т: 4.5 км.
Пример 5.
Две точки движутся по окружности длиной 1.2 м. с постоянными скоростями. При движении в разных направлениях они встречаются через каждые 15 с. При движении в одном направлении одна точка догоняет другую через каждую минуту. Найдите скорость движения каждой точки.
Р е ш е н и е .
При движении точек в разных направлениях они за 15 с. обе проходят длину окружности, т.е. 1.2 м., т.к. начинают движение одновременно и встречаются каждые 15 с. (рис. 4) .
V(км/ч) t(ч)S(км)
I точка x 1515x
II точка y 1515y
Составим первое уравнение на основании того, что обе точки за 15 с. прошли путь 1.2 м. т.е. 15х + 15у = 1.2. При движении точек в одном направлении первая точка догоняет вторую через каждую минуту (рис. 5). Это означает, что за 1 минуту первая точка должна пройти полный круг 1.2 м. и еще столько, сколько успеет пройти за 1 минуту вторая точка, (т.е. мы приняли х>у). ИЗОБРАЖЕНИЕ 32. ИЗОБРАЖЕНИЕ 33. Составим второе уравнение на основании того, что первая точка за указанное время прошла на 1.2 м. больше, чем вторая. 60х = 60у + 1.2. Таким образом, мы получим систему уравнений: ИЗОБРАЖЕНИЕ 34. Решив ее, мы получим х = 0.05; у = 0.03.
О т в е т: 0.05; 0.03.
Пример 6.
Спускаясь по движущемуся эскалатору, пассажир проходит до его конца 40 ступеней. При движении против хода эскалатора ему приходится преодолеть 120 ступеней. Сколько бы он
Р е ш е н и е .
. особенностью задачи является нахождение пути пассажира, т.е. длины эскалатора, но не в метрах, а в ступеньках. Пусть К ступенек – длина эскалатора; х ступ/мин. – собственная скорость пассажира; у ступ/мин. – скорость эскалатора. Составим таблицу, в которую занесем скорость и время движения пассажира по ходу движения эскалатора и против хода. ИЗОБРАЖЕНИЕ 35. Произведение времени на скорость дает путь. Пассажир по ходу движения проделал путь в 40 ступенек, т.е. ИЗОБРАЖЕНИЕ 36. Имеем систему уравнений. ИЗОБРАЖЕНИЕ 37. Разделив первое уравнение на второе, получим ИЗОБРАЖЕНИЕ 38; откуда ИЗОБРАЖЕНИЕ 39. Подставим ИЗОБРАЖЕНИЕ 40 в первое уравнение системы: ИЗОБРАЖЕНИЕ 41.
О т в е т: 60 ступеней.
Пример 7.
С. Если пароход и катер проплывут по течению, то расстояние от пункта А до пункта В пароход проходит в 1.5 раза быстрее, чем катер; при этом катер каждый час отстает от парохода на 8 км. если же они плывут по течению, то пароход проходит путь от В до А в два раза быстрее катера. Найдите скорость парохода и катера в стоячей воде.
Р е ш е н и е .
Пусть скорость парохода – х км/ч., тогда скорость катера равно (х – 8) км/ч. Обозначив путь от пункта А до пункта В через а км., и скорость течения реки у км/ч, заполним таблицу, отражающую движение катера и парохода по течению. ИЗОБРАЖЕНИЕ 42. Так как по условию задачи время движения парохода по течению в полтора раза меньше, чем время движения катера, получим уравнение ИЗОБРАЖЕНИЕ 43. Движение парохода и катера против течения охарактеризуем, заполнив таблицу. ИЗОБРАЖЕНИЕ 44. По условию задачи время парохода, затраченное на путь против течения, в 2 раза меньше, чем время катера: ИЗОБРАЖЕНИЕ 45. Получим и решим систему уравнений: ИЗОБРАЖЕНИЕ 46.
О т в е т: 20 км/ч.; 4 км/ч.
Hosted by uCoz