完整版)行程问题流水行船问题

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完整版)行程问题流水行船问题

本讲将研究流水行船问题。在江河里航行时,船只除了本身的速度外,还受到流水的推动或顶逆,这就是流水行船问题。另外,还有一种与之类似的问题是“在风中跑步或行车”的问题,处理方法与流水行船问题一致。

行船问题是一类特殊的行程问题,它的特殊之处在于船只要考虑水流速度的影响。船速是指在静水中行船,单位时间内所走的路程。逆水速度是指逆水上行的速度,顺水速度是指顺水下行的速度。水速是指船只在水中不借助其他外力,只借助水流力量单位时间所漂流的路程,也就是水流速度。顺水速度等于船速加上水速,逆水速度等于船速减去水速。顺水行程等于顺水速度乘以顺水时间,逆水行程等于逆水速度乘以逆水时间。船速等于顺水速度和逆水速度的平均值,水速等于顺水速度和逆水速度的差值的一半。

下面列举几个例子:

1.甲、乙之间的水路长234千米,一只船从甲港到乙港需9小时,从乙港返回甲港需13小时,求船速和水速各为每小时多少千米。

2.A、B两港相距560千米,甲船往返两港需要105小时,逆流航行比顺流航行多了35小时,乙船的静水速度是甲船静水速度的2倍,那么乙船往返两港需要多少小时?

3.甲河是乙河的支流,甲河水速为每小时3千米,乙河水速为每小时2千米。一艘船沿甲河顺水航行7小时,行了133千米到达乙河,在乙河中还要逆水航行84千米,问这艘船还要航行几小时?

4.一艘轮船在两个港口间航行,水速为每小时6千米,顺水下行需要4小时,返回上行需要7小时,求这两个港口之间的距离。

5.某船从甲地顺流而下,5天到达乙地;该船从乙地返回甲地用了7天,求水从甲地流到乙地用了多少时间?

6.一艘小船在XXX,第一次顺流航行33千米,逆流航行11千米,共用11小时;第二次用同样的时间,顺流航行了24千米,逆流航行了14千米,求这艘小船的静水速度和水流速度。

7.一只船在河里航行,顺流而下每小时行18千米,已知这只船下行2小时恰好与上行3小时所行的路程相等,求船速和水速。

除了上述基本问题外,流水行船问题还有相遇与追及问题。当甲、乙两船在江河里相向开出时,它们单位时间靠拢的路程等于甲、乙两船速度和。

本文讨论流水行船问题,主要包括相遇问题和追及问题。在相遇问题中,甲船顺水速度加上乙船逆水速度等于两船速度之和,与水速无关。同样地,追及问题也只与船速和路程差有关,与水速无关。因此,解流水行船问题可以转化为已学过的相遇和追及问题来解答。

例如,在例8中,甲、乙两船在静水中的速度分别为33千米/小时和25千米/小时。两船从相距232千米的两港同时出发相向而行,几小时后相遇?如果同向而行,甲船在后乙船在前,几小时后甲船可以追上乙船?

在例9中,甲、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?

在例10中,某河上、下两埠相距45千米,每天定时有甲、乙两艘船用相同的船速分别从两埠同时出发相向而行。有一天甲船从上埠刚出发时掉下一物,此物浮于水面顺流而下,2分钟后与甲船相距0.5千米。问:预计乙船出发后几小时与此物相遇?

在例11中,有一个小孩不慎掉进河里,他抱住了一根圆木沿河向下漂流。有3条船逆水而上,在对应着河岸上的A处同时与圆木相遇,但是都没有发现圆木上有小孩。3条船的速度是已知的而且大小不同,当3条船离开A处一小时以后,船员们同时从无线电中听到圆木上有小孩,要求营救的消息,因此3条船同时返回,去追圆木。当天晚上,孩子的父母被告知,小孩已在离A处6千米的下游B处,被救起。问:是3条船中的哪条船首先来到孩子抱住的圆木处救起了孩子?

在例12中,某人畅游长江,逆流而上,在A处丢失一只水壶,他向前又游了20分钟后,才发现丢失了水壶,立即返回追寻,在离A处2千米的地方追到,则他返回寻水壶用了多少分钟?

最后,在解题过程中,需要注意将问题转化为已学过的相遇和追及问题,并灵活运用公式进行求解。

2.一艘轮船在河流的两个码头间航行,顺流需要6小时,逆流需要8小时,水流速度为2.5千米/小时。求轮船在静水中的速度。

根据题意,设轮船在静水中的速度为v,那么顺流速度为v+2.5,逆流速度为v-2.5.根据题意可得以下方程组:

v+2.5)×6=120

v-2.5)×8=120

解方程可得轮船在静水中的速度为15千米/小时。

3.轮船从A城到B城需行3天,而从B城到A城需行4天。从A城放一个无动力的木筏,它漂到B城需多少天?

设轮船的速度为v,那么从A城到B城的距离为3v,从B城到A城的距离为4v。设木筏漂流的速度为u,那么从A城到B城木筏漂流的时间为3u,从B城到A城木筏漂流的时间为4u。根据题意可得以下方程组:

3v=u+3u

4v=4u+u+3u

解方程可得木筏漂流的速度为v/7,从A城到B城木筏漂流的时间为21天。

4.一艘轮船顺流航行120千米,逆流航行80千米共用16小时;顺流航行60千米,逆流航行120千米也用16小时。求水流的速度。

设轮船的速度为v,水流的速度为u。根据题意可得以下方程组:

120/(v+u)+80/(v-u)=16

60/(v+u)+120/(v-u)=16

解方程可得水流的速度为4千米/小时。