在小学奥数的学习过程中,行程问题是孩子们需要掌握的重要知识点之一。而其中,“火车过桥”类型的题目更是考察学生逻辑思维与数学计算能力的经典案例。这类题目不仅趣味性强,还能帮助学生更好地理解速度、时间和距离之间的关系。下面,我们就通过几个典型的例题来详细解析这一类问题。
例题一:基础型
题目描述
一列长为100米的火车以每秒20米的速度匀速行驶,完全通过一座长300米的大桥需要多长时间?
解题思路
当火车完全通过大桥时,实际上火车头从进入桥头到火车尾离开桥尾所经过的距离等于火车自身长度加上桥的长度。因此,总路程为:
\[ \text{总路程} = \text{火车长度} + \text{桥长度} = 100\, \text{米} + 300\, \text{米} = 400\, \text{米} \]
已知火车的速度为每秒20米,根据公式 \( 时间 = \frac{\text{路程}}{\text{速度}} \),可以得出所需时间为:
\[ \text{时间} = \frac{400}{20} = 20\, \text{秒} \]
所以,这列火车完全通过大桥需要 20秒。
例题二:进阶型
题目描述
一列长200米的火车以每分钟600米的速度匀速行驶,它完全通过一座桥用了5分钟。请问这座桥有多长?
解题思路
首先,将火车的速度统一换算成每秒单位,即:
\[ 600\, \text{米/分钟} = \frac{600}{60}\, \text{米/秒} = 10\, \text{米/秒} \]
火车完全通过桥时所走的总路程为火车速度乘以时间,即:
\[ \text{总路程} = \text{速度} \times \text{时间} = 10\, \text{米/秒} \times 5 \times 60\, \text{秒} = 3000\, \text{米} \]
这座桥的长度可以通过总路程减去火车本身的长度得到:
\[ \text{桥长度} = \text{总路程} - \text{火车长度} = 3000\, \text{米} - 200\, \text{米} = 2800\, \text{米} \]
因此,这座桥的长度为 2800米。
例题三:综合型
题目描述
甲乙两列火车分别以每小时90千米和72千米的速度相向而行。甲车长180米,乙车长120米。如果两列火车从相遇到完全错开需要多少时间?
解题思路
两列火车从相遇到完全错开的过程,实际上是它们共同覆盖彼此长度之和的时间。因此,总路程为两车长度之和:
\[ \text{总路程} = \text{甲车长度} + \text{乙车长度} = 180\, \text{米} + 120\, \text{米} = 300\, \text{米} \]
接下来,我们需要计算两车的相对速度。由于两车是相向而行,因此相对速度为两者速度之和(注意单位转换):
\[ \text{相对速度} = (90 + 72)\, \text{千米/小时} = 162\, \text{千米/小时} \]
\[ \text{相对速度} = \frac{162 \times 1000}{3600}\, \text{米/秒} = 45\, \text{米/秒} \]
最后,利用公式 \( 时间 = \frac{\text{路程}}{\text{速度}} \) 计算时间:
\[ \text{时间} = \frac{300}{45} = 6.67\, \text{秒} \]
所以,两列火车从相遇到完全错开需要大约 6.67秒。
通过以上三个例题的解析,我们可以看到,“火车过桥”类型的行程问题其实并不复杂,只要理清路程、速度和时间的关系,并注意单位的正确转换,就能轻松解答。希望这些例题能帮助同学们更好地理解和掌握这一知识点!