第十二讲 火车过桥、流水行船-(带完整答案)五年级奥数

第十二讲火车过桥、流水行船内容概述在行程问题这个大家族中，除了我们常常研究的相遇与追击外，还有三大类我们必须了解的问题：火车过桥、流水行程和时钟问题.它们虽然也涉及速度、时间、路程这三个基本关系，但在应用中要兼顾考虑一些其它因素，譬如：火车车长、水流速度等等.其中火车过桥、流水行程是我们在以前的学习中已经有所接触的内容，在下面的学习中我们先回忆巩固原有基本概念，而后相应的拓展提高！类型Ⅰ：火车过桥⑴火车过桥时间是指从车头上桥起到车尾离桥所用的时间，因此火车的路程是桥长与车身长度之和.⑵火车与人错身时，忽略人本身的长度，两者路程和为火车本身长度；火车与火车错身时，两者路程和则为两车身长度之和.⑶火车与火车上的人错身时，只要认为人具备所在火车的速度，而忽略本身的长度，那么他所看到的错车的相应路程仍只是对面火车的长度.对于火车过桥、火车和人相遇、火车追及人、以及火车和火车之间的相遇、追及等等这几种类型的题目，在分析题目的时候一定得结合着图来进行.【例1】（03年圆明杯邀请赛试题）（难度系数：★★）一列火车驶过长900米的铁路桥，从车头上桥到车尾离桥共用1分25秒钟，紧接着列车又穿过一条长1800米的隧道，从车头进隧道到车尾离开隧道用了2分40秒钟，求火车的速度及车身的长度？分析：【前铺】（奥数网习题库）（难度系数：★）一列火车长200米，以60米每秒的速度前进，它通过一座220米长的大桥用时多少？分析：如右图所示，学生们可以发现火车走过的路程为：200+220=420（米），所以用时420÷60=7（秒）.原题解答：车长+900米=85×车速，车长+1800米=160×车速，列车多行使1800-900=900米，需要160-85=75秒，说明列车速度为12米/秒，车身长12×85-900=120米.【巩固1】（希望杯全国数学邀请赛）（难度系数：★★）一列以相同速度行驶的火车，经过一根有信号灯的电线杆用了9秒，通过一座468米长的铁桥用了35秒，这列火车长多少米？分析：火车行驶一个车身长的路程用时9秒，行驶468米长的路程用时35-9=26(秒)，所以火车长468÷26×9=162(米)．【巩固2】（小数报数学竞赛）（难度系数：★★）一列火车通过长320米的隧道，用了52秒，当它通过长864米的大桥时，速度比通过隧道时提高14，结果用了1分36秒.求通过大桥时的速度及车身的长度 .分析：速度提高14用时96秒，如果以原速行驶，则用时96×（1＋14）=120秒，（864－320）÷（120-52）=8米/秒，车身长：52×8－320=96米 .【例2】（实验中学培训习题）（难度系数：★★）一个车队以５米/秒的速度缓缓通过一座长200米的大桥，共用145秒.已知每辆车长5米，两车间隔８米.问：这个车队共有多少辆车？分析：由“路程=时间×速度”可求出车队145秒行的路程为5×145=725（米），故车队长度为725-200=525（米）.再由植树问题可得车队共有车（525-5）÷（5+8）+1=41（辆）.【例3】（希望杯全国数学邀请赛2试）（难度系数：★★★）列车通过250米的隧道用25秒，通过210米长的隧道用23秒．又知列车的前方有一辆与它同向行驶的货车，货车车身长320米，速度为每秒17米．列车与货车从相遇到相离需要多少秒？分析：【前铺】（06年三帆中学数学班小升初考试）（难度系数：★★★）有两列火车，一列长200米，每秒行32米；一列长340米，每秒行20米.两车同向行驶，从第一列车的车头追及第二列车的车尾，到第一列车的车尾超过第二列车的车头，共需多少秒？分析：这是一个超车过程，教师可画图帮助学生分析，让学生明白超车的路程差是两车车长和，所以我们可以得到：超车时间=（200+340）÷（32-20）=45（秒）.列车的速度是(250-210)÷(25-23)=20(米／秒)，列车的车身长：20×25-250=250(米).如右图所示，列车与货车从相遇到相离的路程差为两车车长，根据：路程差=速度差×追击时间，可得列车与货车从相遇到相离所用时间为：(250+320)÷(20-17)=190(秒).【例4】（首师大入学测试题）（难度系数：★★★）有两列同方向行驶的火车，快车每秒行33米，慢车每秒行21米.如果从两车头对齐开始算，则行20秒后快车超过慢车；如果从两车尾对齐开始算，则行25秒后快车超过慢车。

那么，两车长分别是多少？如果两车相对行驶，两车从车头重叠起到车尾相离需要经过多少时间？分析：如从车头对齐算，那么超车距离为快车车长，为（33-21）×20＝240米；如从车尾对齐算，那么超车距离为慢车车长，为（33-21）×25＝300米.由上可知，两车错车时间为：（300+240）÷（33+21）＝10秒.请教师画图帮助学生分析解决问题.【例5】（华校课本例题）（难度系数：★★★）两列火车相向而行，甲车每小时行36千米，乙车每小时行54千米.两车错车时，甲车上一乘客发现：从乙车车头经过他的车窗时开始到乙车车尾经过他的车窗共用了14秒，求乙车的车长.分析：首先应统一单位：甲车的速度是每秒钟36000÷3600＝10（米），乙车的速度是每秒钟54000÷3600＝15（米）.此题中甲车上的乘客实际上是以甲车的速度在和乙车相遇。

更具体的说是和乙车的车尾相遇。

路程和就是乙车的车长。

这样理解后其实就是一个简单的相遇问题。

（10＋15）×14＝350（米），所以乙车的车长为350米.【例6】 （祖冲之杯数学邀请赛）（难度系数：★★★）一列快车和一列慢车相向而行，快车的车长是280米，慢车的车长是385米.坐在快车上的人看见慢车驶过的时间是11秒，那么坐在慢车上的人看见快车驶过的时间是多少？分析：这个过程是火车错车，对于坐在快车上的人来讲，相当于他以快车的速度和慢车的车尾相遇，相遇路程和是慢车长；对于坐在慢车上的人来讲，相当于他以慢车的速度和快车的车尾相遇，相遇的路程变成了快车的长.相当于是同时进行的两个相遇过程，不同点在于路程和一个是慢车长，一个是快车长，相同点在于速度和都是快车速度加上慢车的速度。

所以可先求出两车的速度和3511385=÷米/秒，然后再求另一过程的相遇时间835280=÷秒.【例7】 （迎春杯第2届决赛试题）（难度系数：★★★）一列长110米的火车以每小时30千米的速度向北缓缓驶去，铁路旁一条小路上，一位工人也正向北步行。

14时10分时火车追上这位工人，15秒后离开。

14时16分迎面遇到一个向南走的学生，12秒后离开这个学生。

问：工人与学生将在何时相遇？ 分析：先求工人的步行速度：1151106.330=÷-÷米/秒=3.6千米/时，以及学生的步行速度：656.33012110=÷-÷米/秒=3千米/时。

则可知14时10分时，两人的距离是3.3606)330(=⨯+千米，此后经过21)36.3(3.3=+÷时=30分钟两人相遇，即14时40分。

类型Ⅱ：流水行船基本概念：顺水速度=船速+水速， 水船顺V V V +=逆水速度=船速-水速. 水船逆V V V -=( 其中船V 为船在静水中的速度，水V 为水流的速度)由上可得：船速=（顺水速度+逆水速度）÷2；水速=（顺水速度-逆水速度）÷2.（可理解为和差问题）【例8】 （奥数网习题库）（难度系数：★★）船往返于相距180千米的两港之间，顺水而下需用10小时，逆水而上需用15小时。

由于暴雨后水速增加，该船顺水而行只需9小时，那么逆水而行需要几小时？分析：【前铺】（奥数网习题库）（难度系数：★）甲、乙两港间的水路长208千米，一只船从甲港开往乙港，顺水8小时到达，从乙港返回甲港，逆水13小时到达，求船在静水中的速度和水流速度。

分析：顺水速度：208÷8=26（千米/小时），逆水速度：208÷13=16（千米/小时），船速：（26+16）÷2=21（千米/小时），水速：（26—16）÷2=5（千米/小时）.原题解答：本题中船在顺水、逆水、静水中的速度以及水流的速度都可以求出.但是由于暴雨的影响，水速发生变化，要求船逆水而行要几小时，必须要先求出水速增加后的逆水速度.船在静水中的速度是：（180÷10+180÷15）÷2=15（千米/小时）.暴雨前水流的速度是：（180÷10-180÷15）÷2=3（千米/小时）.暴雨后水流的速度是：180÷9-15=5（千米/小时）.暴雨后船逆水而上需用的时间为：180÷（15-5）=18（小时）.【例9】 （三帆中学入学测试题）（难度系数：★★）两港相距560千米，甲船往返两港需105小时，逆流航行比顺流航行多用了35小时。

乙船的静水速度是甲船的静水速度的2倍，那么乙船往返两港需要多少小时？分析：先求出甲船往返航行的时间分别是：702)35105(=÷+小时，352)35105(=÷-小时。

再求出甲船逆水速度每小时870560=÷千米，顺水速度每小时1635560=÷千米，因此甲船在静水中的速度是每小时122)816(=÷+千米，水流的速度是每小时42)816(=÷-千米，乙船在静水中的速度是每小时24212=⨯千米，所以乙船往返一次所需要的时间是48)424(560)424(560=-÷++÷小时.【例10】（奥数网习题库）（难度系数：★★）甲、乙两船在静水中速度分别为每小时24千米和每小时32千米，两船从某河相距336千米的两港同时出发相向而行，几小时相遇？如果同向而行，甲船在前，乙船在后，几小时后乙船追上甲船？分析：相遇时用的时间：336÷（24+32）=6（小时），追及用的时间（不论两船同向逆流而上还是顺流而下）：336÷（32—24）＝42（小时）.此题属于流水行船过程中的相遇追及问题，表面上看增加了水速，而实际上水速对于流水行船过程中的相遇和追及不产生影响.这是解决这类问题的关键.我们可以通过举例来说明上述结论：1.当警察顺水追小偷时，无论水速增大还是减小，追及时间都是由他们现在的路程差除以速度差得来，相当于警察和小偷的速度都加了同样的水速，对于追及时间不产生影响.2.当水流的方向改变，两人的速度也都要减掉同样的水速，所以速度差仍然不变.3.在采用第2个水流方向时，当水速不断的增大，由追及可以改变成相遇，继续增大甚至可变成小偷追警察.【巩固】（奥数网习题库）（难度系数：★★）小刚和小强租一条小船，向上游划去，不慎把水壶掉进江中，当他们发现并调过船头时，水壶与船已经相距2千米，假定小船的速度是每小时4千米，水流速度是每小时2千米，那么他们追上水壶需要多少时间？分析：此题是水中追及问题，已知路程差是2千米，船在顺水中的速度是船速+水速.水壶飘流的速度只等于水速，所以速度差=船顺水速度-水壶飘流的速度=（船速+水速）-水速=船速.路程差÷船速=追及时间，2÷4=0.5（小时）.【例11】（清华附培训试题）（难度系数：★★★）乙两船的船速分别为每小时22千米和每小时18千米．两船先后从同一港口顺水开出，乙船比甲船早出发2小时，如果水速是每小时4千米，问：甲船开出后几小时能追上乙船?分析：要求甲船追上乙船所用的时间，根据公式：路程差=速度差×追及时间，关键要求出路程差(速度差由题干所给条件容易求出)，即甲出发时，乙已经行驶过的路程，为顺水行程问题．乙船先行的路程为：(18+4)x2=44(千米)，追及时间为：44÷(22-18)=44+4=11(小时)．【例12】（朝阳外国语学校入学测试题）（难度系数：★★★）自动扶梯以均匀速度由下向上行驶，一男一女两个性急的小孩从扶梯上上楼。