六年级数学期末急救:跑道起跑线易错题合集与避坑指南 | 星火网:典型例题精讲
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六年级
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2025-12-22
💡 阿星精讲:跑道起跑线 的核心避坑原理
- 概念重塑:想象你和同桌赛跑,你跑外圈,他跑内圈。如果从同一条线出发,你跑的路程就比他多,这不公平!“外圈跑得远”就是这个道理。那么,为了让每个人实际跑的路程都是标准的 \( 400 \) 米,外道的起跑线就必须往前挪。这个“往前挪的距离”就是关键。一个超级大陷阱是:去算整个跑道的周长差。其实,标准的 \( 400 \) 米跑道是由两条 相等的直道 和两个 半圆组成的弯道 构成的。直道部分,内外道的长度是一样的,所以路程差 只产生在两个弯道上!两个弯道刚好拼成一个整圆,所以“前移距离”就是内外道 弯道半径之差(也就是道宽)所导致的 圆周长之差。记住阿星的公式:道宽 \(d\) × \( 2\pi \)。
- 避坑口诀:周长差,莫全算,弯道差是 道宽乘二π。
⚠️ 90%的学生都会踩的3大“陷阱”
- ❌ 陷阱一(概念混淆型):计算第n道运动员要比第一道运动员多跑多少米时,错误地用第n道的整个跑道周长减去第一道的整个跑道周长。→ ✅ 正解:只计算两个弯道(即一个整圆)的周长差。公式为:前伸数 = \( (n-1) \times d \times 2\pi \),其中 \( d \) 是道宽。
- ❌ 陷阱二(视觉误导型):看到“起跑线前移”,就认为所有外道的起跑线都在同一条新的平行线上。→ ✅ 正解:每个外道都有自己的起跑线,它们依次前移,且前移的距离是等差数列。第2道比第1道前移 \( d \times 2\pi \),第3道比第2道也前移 \( d \times 2\pi \),所以第3道比第1道前移 \( 2 \times d \times 2\pi \)。
- ❌ 陷阱三(计算粗心型):在使用公式 \( d \times 2\pi \) 时,误把 \( d \) 当作直径,或者忘记乘以 \( 2 \),直接算成 \( d \times \pi \)。→ ✅ 正解:\( d \) 是道宽,也就是内外弯道的 半径之差。圆的周长差公式是 \( 2\pi R - 2\pi r = 2\pi (R-r) = 2\pi d \),一定要有“2”。
🔥 经典易错题精讲(附 SVG 图解)
【易错题1:概念陷阱】 一个标准400米跑道,道宽为 \( 1.22 \) 米。如果进行400米赛跑,第四道的起跑线要比第一道的起跑线提前大约多少米?
💀 错误率:85%
❌ 常见错误:学生试图找出第四道和第一道整个跑道周长的差。可能会错误地测量或假设一个内圈半径,然后分别计算两个跑道的周长再相减,过程复杂且易错。
✅ 阿星解析:别被“400米跑道”吓到!400米是比赛距离,但起跑线的差异只来源于弯道。
- 核心公式:前移距离 = 道宽 \(d\) × \( 2\pi \) × (n-1)。
- 已知:道宽 \(d = 1.22\) 米,第四道即 \(n = 4\)。
- 代入计算:前移距离 = \( 1.22 \times 2 \times 3.14 \times (4-1) \)。
- 先算 \( (4-1) = 3 \)。
- 再算 \( 1.22 \times 2 = 2.44 \)。
- 接着算 \( 2.44 \times 3.14 \approx 7.6616 \)。
- 最后算 \( 7.6616 \times 3 \approx 22.98 \) 米。
所以,第四道起跑线大约要比第一道提前 \( 23.0 \) 米。看,只用阿星的公式,根本不需要知道跑道的内圈半径是多少!
【易错题2:思维陷阱】 在道宽为 \( 1.25 \) 米的400米跑道上,200米赛跑(跑一个弯道+一条直道)的第二道起跑线应比第一道提前多少米?
💀 错误率:90%
❌ 常见错误:直接套用400米赛跑的公式,计算成 \( 1.25 \times 2 \times 3.14 \approx 7.85 \) 米。
✅ 阿星解析:中招了吧!题目从“400米赛”换成了“200米赛”,这是一个思维转换陷阱。
- 400米赛跑,运动员要跑两个弯道(一个整圆),所以前伸数 = \( d \times 2\pi \)。
- 200米赛跑,运动员只跑一个弯道(半个圆),所以内外道的路程差只有半个圆的周长差。
- 因此,前伸数公式变为:道宽 \(d\) × \(\pi\)。
计算:提前距离 = \( 1.25 \times 3.14 \approx 3.925 \) 米。
记住阿星口诀:“跑多少弯道,就算多少弯道差”。400米算整圆,200米算半圆。
【易错题3:大题陷阱】 某小学操场是一个标准半圆式田径场,最内圈(第一道)跑道长 \( 400 \) 米,直道长 \( 100 \) 米,道宽 \( 1 \) 米。
- 求跑道内圈弯道的半径。
- 求进行 \( 800 \) 米赛跑时(抢道线在第一个弯道后),第三道运动员的起跑线比第一道提前多少米?
💀 错误率:95%
❌ 常见错误:
- 第1问:忘记400米是两条直道和两个弯道之和,错误地直接用周长公式。
- 第2问:800米赛跑规则不清。错误1:当成要跑两个整圆(像400米一样)计算提前量。错误2:知道只跑一个弯道后抢道,但误用200米赛跑(半圆)的公式。
✅ 阿星解析:这是一道综合应用题,考验对跑道结构和比赛规则的理解。
第1问:求内圈弯道半径 \( r \)
- 已知:总长 \( 400 \) 米 = 两条直道 + 两个弯道(一个整圆周长)。
- 两条直道总长:\( 100 \times 2 = 200 \) 米。
- 所以,两个弯道总长(一个圆周长):\( 400 - 200 = 200 \) 米。
- 设内弯道半径为 \( r \) 米,则有 \( 2\pi r = 200 \)。
- 因此,\( r = \frac{200}{2\pi} = \frac{100}{\pi} \approx \frac{100}{3.14} \approx 31.85 \) 米。
第2问:求800米赛第三道起跑线提前量
- 关键规则:800米赛跑,运动员在跑完第一个弯道并通过“抢道线”后,就可以切入最内道。这意味着,只有第一个弯道是分道跑的,从第二个弯道开始大家都跑最内圈。
- 所以,为了保证公平,外道运动员在起跑时“提前”的距离,只是为了弥补他们在第一个分道弯道上比内道运动员多跑的路程。
- 因此,这个“提前量”等于第三道与第一道在一个弯道(半个圆)上的路程差。
- 公式:提前量 = 道宽 \(d\) × \(\pi\) × (n-1)。其中 \( d=1 \) 米,\( n=3 \)。
- 计算:提前量 = \( 1 \times 3.14 \times (3-1) = 3.14 \times 2 = 6.28 \) 米。
本题核心陷阱:不同赛跑距离,分道跑的弯道数不同。400米跑2个弯道(整圆),200米跑1个弯道(半圆),800米只跑1个弯道(半圆)后抢道。
🚀 易错专项训练(你能全对吗?)
第一关:火眼金睛(判断对错 5题)
- 在400米标准跑道上,道宽越宽,外道起跑线前移的距离就越大。( )
- 进行200米赛跑时,第八道运动员的起跑线前移量是第二道的4倍。( )
- 计算起跑线前移量时,需要知道跑道最内圈的具体半径是多少。( )
- 800米赛跑,因为要跑两圈,所以起跑线前移量是400米赛跑的两倍。( )
- 所有径赛项目(如100米、400米、1500米),外道起跑线都需要前移。( )
第二关:防坑演练(填空 5题)
- 400米跑道,道宽 \( 1.2 \) 米。400米赛跑时,第三道起跑线应比第一道提前约 ______ 米。(结果保留两位小数)
- 在道宽为 \( 1 \) 米的跑道上进行200米赛跑,第五道比第一道起跑线提前 ______ 米。(使用 \( \pi \approx 3.14 \) )
- 一个400米跑道,最内圈弯道半径 \( 36 \) 米,直道长 \( 86 \) 米,道宽 \( 1.5 \) 米。那么400米赛跑第二道的前伸数是 ______ 米。(用含 \( \pi \) 的式子表示)
- 在400米跑道上进行 \( 4 \times 100 \) 米接力赛,每个队的第一棒都在自己的分道内跑完。那么第二棒运动员(在抢道线后接棒)的起跑线,在第二道比在第一道 ______(填“提前”或“落后”)大约 ______ 米。(道宽 \( 1.25 \) 米)
- 如果跑道的内圈周长是 \( 400 \) 米,那么外圈周长一定大于 \( 400 \) 米。要使运动员实际跑的距离相等,外道起跑线必须 ______ 。
答案与详细解析
第一关:火眼金睛
- ✅ 正确。 根据公式 \( (n-1) \times d \times 2\pi \),道宽 \( d \) 越大,前移量越大。
- ❌ 错误。 200米赛跑前移量公式为 \( (n-1) \times d \times \pi \)。第八道前移量是 \( 7d\pi \),第二道是 \( 1d\pi \),所以是7倍,不是4倍。容易和道次号混淆。
- ❌ 错误。 核心原理是弯道差,公式 \( d \times 2\pi \) 或 \( d \times \pi \) 中只涉及道宽 \( d \),与内圈半径无关。这是最需要避开的陷阱!
- ❌ 错误。 800米赛跑只在第一个弯道分道,前移量按一个弯道差计算 \( (n-1) \times d \times \pi \),而400米是按两个弯道差计算 \( (n-1) \times d \times 2\pi \)。所以800米的前移量是400米的一半,而不是两倍。
- ❌ 错误。 100米、110米栏等直道项目,所有跑道长度相等,起跑线在一条直线上,不需要前移。
第二关:防坑演练
- 约 \( 15.08 \) 米。 解析:\( 1.2 \times 2 \times 3.14 \times (3-1) = 1.2 \times 2 \times 3.14 \times 2 = 4.8 \times 3.14 \approx 15.072 \approx 15.08 \) 米。
- \( 12.56 \) 米。 解析:200米赛跑,只跑一个弯道。提前量 = \( 1 \times 3.14 \times (5-1) = 3.14 \times 4 = 12.56 \) 米。
- \( 3\pi \) 米。 解析:本题是陷阱!看似给了半径和直道长,但求400米赛跑第二道前伸数,直接用通用公式:道宽 \( d \) × \( 2\pi \) × \( (2-1) = 1.5 \times 2\pi \times 1 = 3\pi \) 米。不需要使用 \( 36 \) 米和 \( 86 \) 米这些数据。
- 提前,约 \( 3.93 \) 米。 解析:\( 4 \times 100 \) 米接力中,第一棒跑一个弯道(100米包含弯道)。所以第二棒运动员在抢道线处(即第一个弯道结束)的起跑位置,需要补偿第一棒在弯道上的路程差。这个差是一个弯道差:\( 1.25 \times 3.14 \times (2-1) = 3.925 \approx 3.93 \) 米。第二道运动员的第一棒比第一道的第一棒多跑了这么多,所以第二棒起跑线要提前以抵消这个差距。
- 前移(或提前)。 解析:填空题,考查最核心的原理。因为外圈周长长,所以起跑线要提前,使得运动员从不同起点出发,到达终点的实际路程才相等。
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