行程追及问题解题技巧与经典例题详解:速度差与时间差公式推导 | 奥数应用题PDF下载
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2025-12-20
追及问题:基本公式
知识要点
💡 核心概念
追及问题就像“追赶游戏”。通常是两个人(或车、动物等),一个在前面跑(慢),一个在后面追(快)。研究的是“从开始追到最终追上”这个过程需要多长时间,或者跑了多远。
核心在于两个人速度不同,但追赶的方向和路线是相同的。快的人之所以要花时间才能追上,是因为一开始两人之间有一段距离差。
📝 计算法则
解决追及问题,只需三步:
- 找“路程差”:也就是开始时快的人落后慢的人多少米。公式: 路程差 = 慢的人先走的路程。
- 找“速度差”:快的人比慢的人每分钟(或每秒、每小时)快多少米。公式: 速度差 = 快的速度 - 慢的速度。
- 求“追及时间”:用路程差除以速度差,就能得到追上需要的时间。公式: 追及时间 = 路程差 ÷ 速度差。
核心公式: \( \text{追及时间} = \frac{\text{路程差}}{\text{速度差}} \)
🎯 记忆口诀
慢前快后差路程,速度相减得差速。路程除以速度差,追及时间就得出。
🔗 知识关联
追及问题是“速度、时间、路程”关系的延伸应用。你需要非常熟悉:路程 = 速度 × 时间。在追及问题中,我们主要运用它的变形:时间 = 路程 ÷ 速度。这里的“路程”特指“路程差”,“速度”特指“速度差”。同时,计算中会用到小数的减法和除法。
易错点警示
❌ 错误1:计算速度差时,用慢的速度减快的速度,得到负数。
✅ 正解:速度差一定是“快的速度 - 慢的速度”,结果为正数,表示每分钟能追上的距离。
❌ 错误2:单位不统一。例如,速度是“米/秒”,而路程差是“千米”。
✅ 正解:解题前必须将单位统一。通常将大单位化为小单位更方便,如把千米化为米。
❌ 错误3:误用公式,将“路程差”除以“速度和”。这是相遇问题的公式,和追及问题完全不同。
✅ 正解:牢记追及问题的核心是“速度差”。快追慢,靠的是比对方快的那部分速度。
例题精讲
🔥 例题1:甲、乙两人相距200米。甲在前面,每分钟走50米;乙在后面,每分钟走70米。乙同时出发去追甲,问多少分钟后乙能追上甲?
📌 第一步:分析已知条件。开始时两人的距离就是“路程差”:200米。甲慢乙快,甲速50米/分,乙速70米/分。
📌 第二步:计算速度差。乙每分钟比甲多走: \( 70 - 50 = 20 \) (米/分)。
📌 第三步:求追及时间。追上所需时间 = 路程差 ÷ 速度差 = \( 200 \div 20 = 10 \) (分钟)。
✅ 答案:10分钟后乙追上甲。
💬 总结:这是最基础的直接套用公式题型,关键就是找准“路程差”和“速度差”。
🔥 例题2:妹妹从家步行去学校,每分钟走60米。妹妹出发5分钟后,哥哥发现妹妹忘了带文具盒,于是骑自行车以每分钟180米的速度去追。哥哥出发几分钟后能追上妹妹?
📌 第一步:找路程差。妹妹先走了5分钟,路程是 \( 60 \times 5 = 300 \) 米。这就是哥哥开始追时落后的距离。
📌 第二步:找速度差。哥哥每分钟比妹妹快 \( 180 - 60 = 120 \) 米。
📌 第三步:求追及时间。哥哥追上妹妹需要 \( 300 \div 120 = 2.5 \) 分钟。
✅ 答案:哥哥出发2.5分钟后追上妹妹。
💬 总结:“先走”形成的路程差,需要先算出来。题目问的是哥哥的“追及时间”,不要错算成妹妹的总时间。
🔥 例题3:一辆货车以每小时55千米的速度从A地开往B地。出发2小时后,一辆小轿车以每小时75千米的速度也从A地出发去追货车。小轿车追上货车时,距离A地多少千米?
📌 第一步:找路程差。货车先走2小时,路程为 \( 55 \times 2 = 110 \) 千米。
📌 第二步:找速度差。小轿车每小时比货车快 \( 75 - 55 = 20 \) 千米。
📌 第三步:求追及时间。小轿车追上货车需要 \( 110 \div 20 = 5.5 \) 小时。
📌 第四步:求距离A地路程。问题问的是路程。小轿车(或货车)从A地到追上点所用的路程就是答案。用小轿车算: \( 75 \times 5.5 = 412.5 \) 千米。
✅ 答案:距离A地412.5千米。
💬 总结:这是“求追及路程”的题型。步骤是:先求追及时间,再用“快者的速度 × 追及时间”求出追上的地点距离出发点的路程。
练习题(10道)
- 小明的步行速度是每分钟70米,小红的步行速度是每分钟50米。小红在小明前方100米处,两人同时同向出发。小明追上小红需要多少分钟?
- 甲、乙两人在400米环形跑道上跑步,甲每秒跑6米,乙每秒跑4米。两人从同一地点同时反向出发,多久后第一次相遇?如果两人从同一地点同时同向出发,甲多久后第一次追上乙?(提示:同向是追及问题,跑道一圈的长度就是“路程差”)
- 一只猎豹发现前方200米处有一只羚羊,猎豹以每秒30米的速度追击,羚羊以每秒20米的速度逃跑。猎豹多少秒后能追上羚羊?
- 姐姐和弟弟去上学,弟弟步行每分钟走40米。弟弟先走10分钟后,姐姐才骑自行车以每分钟200米的速度去追。姐姐几分钟能追上弟弟?
- 两架飞机从同一机场出发,前一架飞机以每小时650千米的速度飞行。2小时后,后一架飞机以每小时800千米的速度沿同一航线飞行。后一架飞机几小时能追上前一架?
- 乌龟和兔子进行赛跑,乌龟每分钟爬10米,兔子每分钟跑200米。兔子让乌龟先爬了1小时,兔子出发后多久能追上乌龟?
- 一辆客车和一辆货车同向行驶,客车在货车后面。客车的速度是每小时90千米,货车的速度是每小时70千米。客车要追上货车需要缩短30千米的距离,问需要多少小时?
- 甲、乙两车相距150千米。甲车每小时行45千米,乙车每小时行60千米。乙车在甲车后面,同时出发去追甲车。乙车追上甲车时,乙车行驶了多少千米?
- 同学们排队步行去参观,队伍每分钟走50米。老师有事要从队尾赶到队头传达通知,老师每分钟走80米,队伍长120米。老师从队尾到队头需要多少分钟?(提示:老师追的是队伍最前面的同学)
- 小张和小王在一条笔直的路上练习长跑。小张的速度是每秒3米,小王的速度是每秒2.5米。小张在小王后面50米处,两人同时同向起跑。小张追上小王时,小王已经跑了多少米?
奥数挑战(10道)
- (环形跑道)甲、乙二人在周长400米的环形跑道上练习跑步。如果两人同时从同一地点背向而行,相遇时间问题略;如果两人同时从同一地点同向而行,甲第一次追上乙时,甲比乙多跑了400米。已知甲的速度是乙速度的1.5倍,求甲、乙二人的速度。
- 甲、乙两地相距48千米。其中一段是上坡路,其余是下坡路。某人骑自行车从甲地到乙地,去时用了4小时12分,返回时用了3小时48分。已知自行车上坡速度为每小时10千米,求下坡速度。如果上、下坡速度保持不变,从甲地到乙地上坡、下坡各多少千米?(提示:往返一次,上坡总路程=下坡总路程=全程)
- 一列快车长170米,每秒行23米;一列慢车长130米,每秒行18米。快车从后面追上慢车到完全超过慢车(即从快车车头追上慢车车尾,到快车车尾离开慢车车头),需要多少时间?(提示:路程差是两列车的长度和)
- 小明和小亮在一条马路上跑步,小明每秒跑6米,小亮每秒跑4米。小亮在小明前面100米。如果他们同时出发,小明追上小亮后立即以原速返回起点,小亮继续向前跑。小明回到起点时,小亮离起点还有多远?
- 甲、乙两人绕城而行。甲绕城一周需要3小时,现在两人同时从同地背向出发,乙自遇到甲后再走4小时才能到达原出发地。求乙绕城一周需要多长时间?
- 一辆摩托车追赶先出发的步行人。步行人每小时走4千米,摩托车每小时行30千米。摩托车出发后1小时追上步行人。步行人比摩托车早出发几小时?
- 主人追他的狗。狗跑三步的时间主人跑两步,但主人一步的距离是狗两步的距离。狗跑出10步后,主人开始追。主人跑出多少步能追上狗?(提示:将“步”转化为统一的速度或距离单位)
- 铁路旁有一条小路,一列长144米的火车以每秒18米的速度通过。一位行人站在铁路旁,从火车车头到达他身边到火车完全离开他,共用8秒。求行人的步行速度。(提示:火车与行人同向为追及,反向为相遇。本题需判断方向)
- 甲、乙、丙三人,甲每分钟走60米,乙每分钟走67.5米,丙每分钟走75米。甲、乙从东镇去西镇,丙从西镇去东镇,三人同时出发,丙遇到乙后2分钟又遇到甲。求两镇相距多少米?
- 一条河上有A、B两个码头,相距112千米。一艘船从B码头逆流而上,到达A码头后立即返回。从出发到返回B码头共用了10小时。已知水流速度是每小时4千米,求船在静水中的速度。如果另一艘快艇在静水中的速度是每小时30千米,它从A码头到B码头往返一次需要多少时间?
生活应用(5道)
- (高铁场景)一列“复兴号”高铁以每小时350千米的速度从北京南站开出。30分钟后,一列“和谐号”动车以每小时250千米的速度从同一车站沿相同路线开出。请问“和谐号”出发后,需要多少小时才能追上“复兴号”?(假设轨道允许且调度安全)
- (环保/共享出行)小黄骑共享电动车去公司,速度为每分钟300米。出发5分钟后,他发现忘带工卡,于是同事小蓝骑共享自行车以每分钟200米的速度去给他送。小蓝需要骑多久才能追上小黄?
- (AI物流)一个仓储AGV(自动导引运输车)以每秒1米的速度沿轨道运送货物。10秒后,另一个速度更快的AGV以每秒1.5米的速度从同一起点出发去追赶前者,以便合并任务。快AGV需要多少秒追上慢AGV?追上时,它们离起点多远?
- (航天科普)中国空间站(天宫)在距地面约400公里的轨道上,以每秒约7.68公里的速度绕地球飞行。一艘货运飞船从地面发射,为了与空间站对接,需要进入相近轨道并逐步追近。假设在最后阶段,飞船在空间站后方100公里处,且飞船轨道速度比空间站快0.1公里/秒。问飞船需要多少秒才能追上前100公里的距离?(本题忽略复杂变轨,只做理想直线追及计算)
- (网购配送)上午9:00,A快递车从仓库出发,以平均每小时40公里的速度向某小区送货。上午9:30,仓库发现A车漏掉一个包裹,立即派出B摩托车以平均每小时60公里的速度去追A车并送达包裹。B车最快什么时候能追上A车?