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行程问题追及与相遇题型全解析 画线段图解题方法深度讲解专项练习题库

适用年级

奥数

难度等级

⭐⭐⭐

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最近更新

2025-12-21

💡 阿星精讲:行程问题 原理

  • 核心概念:想象一下,你和你朋友在一条直路上运动,就像两个小人在赛跑。行程问题的核心就是研究这两个小人之间的“空间关系”如何随时间变化。主要有两大经典剧情:“追及”(一个快小人从后面追慢小人)和“相遇”(两个小人从两头面对面走来)。这一切都基于一个魔法公式:路程 = 速度 × 时间,阿星称之为“解题万能钥匙”。而把抽象的剧情画成直观的“线段图”,就是帮你看清所有关系的“解题神器”!
  • 计算秘籍:
    • 相遇问题:总路程 = 速度和 × 相遇时间 → \( S_{总} = (v_1 + v_2) \times t_{遇} \)
    • 追及问题:路程差 = 速度差 × 追及时间 → \( S_{差} = (v_{快} - v_{慢}) \times t_{追} \)
    • 解题三步法:1. 设未知数(通常是时间 \( t \) 或速度 \( v \))。2. 根据题意和线段图,找出等量关系(通常是路程相等或路程差已知)。3. 列出方程 \( \) 并求解。
  • 阿星口诀:相遇速度和,追及速度差;画好线段图,等量关系抓。

📐 图形解析

让我们用线段图把“追及”和“相遇”剧情可视化:

相遇问题模型:总路程是两段路程之和。\( S_{总} = S_甲 + S_乙 = v_甲 \times t + v_乙 \times t \)

A地 B地 v甲 v乙 相遇点 总路程 S


追及问题模型:追上前,两人路程差就是初始距离差。\( S_{差} = S_{快} - S_{慢} = (v_{快} - v_{慢}) \times t \)

慢者 快者 起点 追及点 追及路程 S差 v快 v慢


⚠️ 易错警示:避坑指南

  • 错误1:混淆“速度和”与“速度差”。相遇用加,追及用减,傻傻分不清。
    正解:紧盯运动方向!相向而行(面对面)用速度和,因为他们在共同缩短距离;同向而行(一前一后)用速度差,因为快者只能以相对慢的速度去缩短差距。
  • 错误2:单位不统一。题目中速度是千米/时,时间是分钟,直接代入公式计算。
    正解:计算前必须统一单位!通常将分钟化为小时(除以60),或将千米/时化为米/分(乘以 \( \frac{1000}{60} \))。养成先统一单位再列式的好习惯。

🔥 三例题精讲

例题1:基本相遇 阿星和小明分别从相距 \( 240 \) 千米的A、B两城同时出发,相向而行。阿星的速度是 \( 50 \) 千米/时,小明的速度是 \( 30 \) 千米/时。问他们几小时后相遇?

阿星 小明 A城 B城 总路程 240km

📌 解析:

  1. 这是典型的相遇问题。等量关系:阿星的路程 + 小明的路程 = 总路程 \( 240 \) 千米。
  2. 设相遇时间为 \( t \) 小时。阿星路程为 \( 50t \) 千米,小明路程为 \( 30t \) 千米。
  3. 列方程:\( 50t + 30t = 240 \)
  4. 解得:\( 80t = 240 \),所以 \( t = 3 \)(小时)。

✅ 总结:相遇问题,先画图明确总路程,再利用“路程和=速度和×时间”建立方程。

例题2:环形追及 阿星和小明在一条 \( 400 \) 米的环形跑道上跑步。阿星每秒跑 \( 6 \) 米,小明每秒跑 \( 4 \) 米。如果他们从同一点同时同向出发,那么阿星第一次追上小明需要多长时间?

阿星 小明 跑道长 400m 追及路程差 1圈

📌 解析:

  1. 这是环形追及问题。关键:当快者第一次追上慢者时,快者比慢者多跑了一圈(400米)
  2. 等量关系:阿星的路程 - 小明的路程 = \( 400 \) 米。
  3. 设追及时间为 \( t \) 秒。阿星路程为 \( 6t \) 米,小明路程为 \( 4t \) 米。
  4. 列方程:\( 6t - 4t = 400 \)
  5. 解得:\( 2t = 400 \),所以 \( t = 200 \)(秒)。

✅ 总结:环形追及,追及路程差就是多跑的圈数 × 跑道周长。牢记“路程差 = 速度差 × 时间”。

例题3:综合应用(中点相遇) 甲、乙两车从A、B两地同时出发,相向而行,在距A地 \( 60 \) 千米处第一次相遇。相遇后两车继续前进,到达对方出发地后立即返回,在距B地 \( 40 \) 千米处第二次相遇。求A、B两地的距离。

A B 第一次相遇 甲行60km 第二次相遇 距B地40km


📌 解析:

  1. 画线段图理解复杂过程。设A、B两地距离为 \( S \) 千米。
  2. 第一次相遇:两车共行一个 \( S \)。甲行了 \( 60 \) 千米,乙行了 \( S-60 \) 千米。
  3. 从第一次相遇到第二次相遇:两车共行了两个 \( S \)。因此,这段时间甲应行 \( 60 \times 2 = 120 \) 千米。
  4. 观察甲的总路程:从A出发,到第二次相遇点,甲共行了 \( (S + 40) \) 千米(一个全程加返回的40千米)。
  5. 甲的总路程也可以由两段组成:第一段的 \( 60 \) 千米 + 第二段的 \( 120 \) 千米 = \( 180 \) 千米。
  6. 建立等量关系:\( S + 40 = 180 \)
  7. 解得:\( S = 140 \)(千米)。

✅ 总结:多次相遇问题,核心是抓住“两车运动时间相同”,以及“从开始到第n次相遇,两车共行(2n-1)个全程”。画图分段分析是破解关键。

🚀 阶梯训练

第一关:基础热身(10道)

  1. 小红以 \( 4 \) 米/秒的速度步行去学校,\( 15 \) 分钟后到达。她家离学校多远?(注意单位换算)
  2. 两列火车从相距 \( 570 \) 千米的两地同时相对开出。甲车速度 \( 110 \) 千米/时,乙车速度 \( 80 \) 千米/时。几小时后相遇?
  3. 阿星骑车速度是 \( 250 \) 米/分,小明步行速度是 \( 80 \) 米/分。阿星在小明后面 \( 1700 \) 米,同时同向出发。阿星几分钟追上小明?
  4. 兄妹二人在周长 \( 300 \) 米的圆形花坛边玩。妹妹每分钟走 \( 40 \) 米,哥哥每分钟走 \( 60 \) 米。他们从同一地点同时同向出发,哥哥第一次追上妹妹需要多久?
  5. 甲、乙两地相距 \( 54 \) 千米。张飞从甲地步行去乙地,每小时走 \( 5 \) 千米;关羽从乙地骑自行车去甲地,速度是 \( 13 \) 千米/时。两人同时出发,几小时后相遇?相遇点距甲地多远?
  6. 一艘轮船在静水中的速度是 \( 20 \) 千米/时,水流速度是 \( 3 \) 千米/时。该船从A码头顺流而下到B码头用了 \( 4 \) 小时。求A、B两码头间的距离。
  7. 阿星从家到图书馆,如果每分钟走 \( 70 \) 米,可以提前 \( 5 \) 分钟到;如果每分钟走 \( 50 \) 米,则要迟到 \( 3 \) 分钟。阿星家到图书馆的路程是多少米?
  8. 小明和小华在环形跑道上跑步。小明跑一圈要 \( 8 \) 分钟,小华跑一圈要 \( 12 \) 分钟。如果他们从同一地点同时同向出发,多少分钟后两人第一次在起点相遇?
  9. 一辆汽车前 \( 2 \) 小时行驶了 \( 120 \) 千米,后 \( 3 \) 小时行驶了 \( 180 \) 千米。这辆汽车全程的平均速度是多少千米/时?
  10. 甲、乙两人从A地到B地。甲的速度是 \( 10 \) 千米/时,乙的速度是 \( 8 \) 千米/时。甲比乙晚出发 \( 1 \) 小时,结果两人同时到达B地。求A、B两地的距离。

第二关:中考挑战(10道)

  1. (相遇+追及综合)甲、乙两人从A、B两地同时出发相向而行,相遇后甲用 \( 2 \) 小时到达B地,乙用 \( 4.5 \) 小时到达A地。问甲、乙两人速度之比是多少?
  2. (流水行船)一艘船往返于A、B两码头之间。顺水速度是 \( 30 \) 千米/时,逆水速度是 \( 20 \) 千米/时。求船在静水中的速度和水流速度。
  3. (环形多次追及)在 \( 400 \) 米环形跑道上,甲、乙两人同时同地同向跑步。甲速为 \( 6 \) 米/秒,乙速为 \( 4 \) 米/秒。甲第 \( 5 \) 次追上乙时,乙一共跑了多少米?
  4. (车过桥/隧道)一列火车通过一座长 \( 1200 \) 米的大桥用了 \( 50 \) 秒,以同样速度通过一座长 \( 800 \) 米的隧道用了 \( 35 \) 秒。求这列火车的长度和速度。
  5. (往返相遇)甲、乙两人在一条长 \( 100 \) 米的直道上往返跑步。甲的速度是 \( 6 \) 米/秒,乙的速度是 \( 4 \) 米/秒。如果他们同时从两端出发,不计转向时间,那么 \( 10 \) 分钟内他们共相遇多少次?
  6. (变速问题)某人从山脚上山到山顶,速度为 \( 2 \) 千米/时,从山顶原路下山,速度为 \( 3 \) 千米/时。求他上下山的平均速度。(不是 \( (2+3)/2 \) 哦!)
  7. (发车间隔)公交车以匀速行驶,每隔相同时间发一辆车。有人沿公交车线路匀速行走,他发现每隔 \( 6 \) 分钟从后面开来一辆公交车,每隔 \( 4 \) 分钟迎面遇到一辆公交车。求公交车的发车间隔时间。
  8. (方程思想)A、B两站相距 \( 450 \) 千米。一列慢车从A站出发,速度为 \( 60 \) 千米/时;一列快车从B站出发,速度为 \( 90 \) 千米/时。两车同时开出,相向而行。问多少小时后,两车相距 \( 150 \) 千米?(注意:有两解)
  9. (比例法)甲、乙两人从A、B两地同时出发相向而行,相遇时,甲、乙所行路程比是 \( 3:2 \)。相遇后,甲的速度提高 \( 20\% \),乙的速度提高 \( 30\% \),甲到达B地时,乙离A地还有 \( 28 \) 千米。求A、B两地的全程。
  10. (时钟问题)在 \( 3 \) 点和 \( 4 \) 点之间,钟表上的分针和时针在什么时刻重合?

第三关:生活应用(5道)

  1. (工程队协作)两个工程队要铺设一段 \( 12 \) 千米的光缆。甲队每天铺设 \( 500 \) 米,乙队每天铺设 \( 700 \) 米。甲队先单独工作 \( 3 \) 天后,两队合作,还需多少天才能完成任务?
  2. (无人机追拍)一架无人机A在 \( 200 \) 米高度以 \( 10 \) 米/秒的速度水平飞行。另一架无人机B从地面垂直起飞,以 \( 15 \) 米/秒的速度追赶A。假设B起飞时,A正好在其正上方。问B起飞后多久能追上A?(考虑实际位移差)
  3. (接力赛跑)在 \( 4 \times 100 \) 米接力赛中,交接棒必须在 \( 20 \) 米的接力区内完成。已知接棒运动员起跑时的速度为 \( 8 \) 米/秒,交棒运动员在接力区始端的速度为 \( 10 \) 米/秒。若他们要完成交接,交棒运动员最多能在接棒运动员起跑后多久追上他?(提示:这是追及问题,但初始距离是变化的)
  4. (地铁间隔)地铁列车以恒定速度在相邻两站间运行。测得相邻两列同向列车到达同一站台的时间间隔为 \( 4 \) 分钟。如果你在站台上随机时刻等候,平均需要等待多久才能坐上下一班车?
  5. (物资调运)A、B两个救灾物资仓库相距 \( 300 \) 千米。A库有物资 \( 90 \) 吨,B库有物资 \( 60 \) 吨。现需要将物资集中到一个仓库。一辆载重 \( 30 \) 吨的卡车从A库出发到B库运送物资,速度为 \( 60 \) 千米/时,装卸货时间各需 \( 0.5 \) 小时。问将所有物资集中到A库最少需要多少小时?(提示:卡车需要多次往返)

🤔 常见疑问 FAQ

💡 专家问答:行程问题 的深度思考

问:为什么很多学生觉得这一块很难?

答:主要有两个“拦路虎”。第一是抽象化:学生难以将文字描述的动态过程在脑中具象化。第二是关系复杂化:当题目涉及多次运动、速度变化或复杂情境(如环形、流水)时,等量关系容易被隐藏。克服它们的关键工具就是线段图符号化(设未知数)。例如,相遇问题本质是 \( S = vt \) 的加法形式 \( S_1+S_2=S_{总} \),追及问题本质是它的减法形式 \( S_1 - S_2 = S_{差} \)。

问:学习这个知识点对以后的数学学习有什么帮助?

答:行程问题是方程思想和函数思想的绝佳启蒙。它训练你如何从实际问题中提炼变量(速度、时间、路程),建立它们之间的等量关系(方程),或研究一个量随另一个量变化的规律(函数)。例如,在物理中学习运动学公式 \( s = v_0t + \frac{1}{2}at^2 \),其建模思维与解决变速行程问题一脉相承。它也是后续学习列方程解应用题、一次函数图像(s-t图)、甚至微分初步思想(瞬时速度)的重要基础。

问:有什么一招必胜的解题"套路"吗?

答:有!核心套路就是“一画二设三列”六字诀。

  1. :无论题目多简单或多复杂,第一时间画出线段图,标注所有已知和未知量。图形能让所有关系一目了然。
  2. :选择一个合适的未知量设为 \( x \)(通常是时间或速度)。
  3. :在图中寻找“等量关系”(路程相等、路程和已知、路程差已知、时间相等),并用含 \( x \) 的式子表示出来,从而列出方程。

记住阿星的话:线段图是你的解题神器,而“路程=速度×时间”是你打开所有锁的万能钥匙。把复杂问题分解为这几个基本动作,就能化繁为简。


答案与解析

第一关答案精选解析:

  1. 解析:\( 15 \) 分钟 = \( 0.25 \) 小时。路程 \( S = 4 \times 0.25 = 1 \)(千米)。或 \( 15 \) 分钟 = \( 900 \) 秒, \( S = 4 \times 900 = 3600 \) 米 = \( 3.6 \) 千米。(注意单位统一)
  2. 解析:相遇时间 \( t = \frac{570}{110+80} = \frac{570}{190} = 3 \)(小时)。
  3. 解析:追及时间 \( t = \frac{1700}{250-80} = \frac{1700}{170} = 10 \)(分钟)。
  4. 解析:追及时间 \( t = \frac{300}{60-40} = \frac{300}{20} = 15 \)(分钟)。
  5. 解析:相遇时间 \( t = \frac{54}{5+13} = 3 \)(小时)。距甲地距离为张飞的路程:\( 5 \times 3 = 15 \)(千米)。
  6. 解析:顺水速度 \( = 20+3 = 23 \) 千米/时。距离 \( S = 23 \times 4 = 92 \)(千米)。
  7. 解析:设准时到达需要时间 \( t \) 分钟。路程相等:\( 70(t-5) = 50(t+3) \)。解得 \( t = 25 \)。路程为 \( 70 \times (25-5) = 1400 \)(米)。
  8. 解析:此题求最小公倍数时间。小明每圈 \( 8 \) 分,小华每圈 \( 12 \) 分。\( [8, 12] = 24 \)。所以 \( 24 \) 分钟后两人第一次在起点相遇。
  9. 解析:平均速度 = 总路程 ÷ 总时间 = \( (120+180) \div (2+3) = 300 \div 5 = 60 \)(千米/时)。
  10. 解析:设A、B距离为 \( S \) 千米。甲用时 \( \frac{S}{10} \),乙用时 \( \frac{S}{8} \)。由题意 \( \frac{S}{8} - \frac{S}{10} = 1 \)。解得 \( S = 40 \)(千米)。

(第二关、第三关答案及详细解析因篇幅所限,可由老师或系统后续提供。)

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