第四讲——环形路线

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第四讲 环形路线
知识精讲:
为什么会出现最后一名超过第一名的现象呢?同学们可能已经想清楚了,这是因为跑道是一个环形, 今天我们就来学习一下环形路线问题.
顾名思义,环形路线的运动路径是一个封闭的曲线,这就意味着从一个点岀发,跑完一圈回到出发点,这是完全不同于直线运动的.同样的,环形中的相遇问题与直线形中也是略有不同的.如图所示,从一个点出发,背向而行的两人,会在圆周上的一点相遇.这时他们之和为一个圆周.而如果他们从同一个点出发同向而行,慢的那个人会在圆周上一点被快的那人追上.这时他们走过的路程之差是一个圆周.
这里要特别说明,在圆周上两点之间的距离这样定义:两点间较短一段圓弧的长度.如图,两点间的距离就是间粗实线的长度・
例1、黑、白两只小猫沿着周长为300米的湖边跑,黑猫的速度为每秒5米,白猫的速度为每秒7米.若两只小猫同时从同一点出发,背向而行,那么多少秒后第1次相遇?如果它们继续不停跑下去,2分钟内一共会相遇多少次?最后一次相遇时距离出发点多远?
同向而行
相向而行
练习1、在420米的圆形跑道上,甲、乙两人从同一点出发,背向而行.甲的速度是8米/秒,乙的速度是6米/秒,那么两人第8次相遇时,距离出发点多远?
从例题1可以看出,两只小猫从出发到第一次相遇需要25秒.第一次相遇时两只小猫在一起,继续出发的话,到下一次相遇仍然需要25秒.由此可见,环形路线上的相遇问题也具有周期性.同样地,环形路线上的追及问题也具有周期性.若甲、乙两人同地同向出发,甲快乙慢, 那么甲第一次追上乙时,恰好比乙多跑一整圈:从此刻开始,甲想要再次追上乙,就必须再多跑一整圈.如此反复不断地追下去,甲每次追上乙都恰好要多点一整圈,所以每次追及的路程差是一样的.如果两人的速度差保持不变,那每次追上的时间也就相同了.
在环形路线问题中,善用周期性会使一些问题变得简单,特别是一些多次相遇和多次追及的问题。

例2、有一个周长是40米的圆形水池.甲沿着水池散步,每秒钟走1米;乙沿着水池跑步,每秒跑3.5米,甲、乙从同一地点同时出发,同向而行.当乙第8次追上甲时,他还要跑多少米才能回到出发点?
练习2、一环形跑道周长为400米,甲、乙两名运动员同时顺时针自起点出发,甲每分钟跑300米,乙每分钟跑275米.甲第4次追上乙时距离起点多少米?
例3、甲、乙两人在400米长的环形跑道上跑歩.甲以每分钟300米的速度从起点跑出. 1分钟后,乙以每分钟280米的速度从起点同向跑出.请问:甲出发后多少分钟第一次追上乙?如果追上后他们的速度保持不变,甲还需要再过多少分钟才能第10次追上乙?
练习3、周长为400米的圆形跑道上,有相距100米的A、B两点,甲、乙两人分别从A、B两点同时相背而跑,速度分别是3米/秒和2米/秒。

多少秒后两人第一次相遇?如果相遇后两人的速度保持不变,再过多少秒两人第10次相遇?
例4、如图,甲、乙两人分别从一圆形场地的直径两端点A、B开始,同时匀速反向绕此圆形路线运动.当乙走了 100米以后,他们第一次相遇,在甲走完一周前60米处第二次相遇。

求此圆形场地的周长。

练习4、如图,有一个环形跑道,甲、乙二人分别从A. B两地岀发相向而行, 且乙的速度快于甲,第一次相遇在距离A点100米处的C点,第二次相遇在距离B点200米处的D点.已知AB长是跑道总长的四分之一,请问跑道周长为多少米?
挑战极限
例5、小鹿和小山羊在某个环形跑道上练习跑步,小鹿比小山羊稍快.如果从同一起点出发背向而行,1小时后正好第5次相遇;如果从同一起点岀发同向而行,那么经过1小时才第一次追上.请问,小鹿和小山羊跑一圈各需要多长时间?
例6、如图,一个正方形房屋的边长为12米。

阿呆、阿瓜两人分别从房屋的两个墙角岀发,阿呆每秒钟行5米,阿瓜每秒钟行3米.问:阿呆第一次看见阿瓜时,阿瓜距离出发点多少米?
作业:
1、甲、乙两人在600米长的环形跑道上各自以不变的速度慢跑.如果两人同时从同地相背而跑, 4分钟后两人第一次相遇.已知甲跑一周需6分钟,那么乙跑一周需多少分钟?
2、甲、乙两人在一个周长为180米的圆形跑道上跑步.甲每秒跑5米,乙每秒跑4米.如果两人从同一点同时出发反向跑步,多少秒后第一次相遇?再过多少秒,两人第二次相遇?在10分钟内两人相遇多少次?
3、有一个圆形跑道,甲、乙二人同时从同一点沿同一方向岀发.当甲跑完7圈到达出发点时恰好第二次追上乙.如果甲的速度是14米/秒,那么乙每秒跑多少米?
4、有一个周长是80米的圆形水池.甲沿着水池散步,速度为1米/秒;乙沿着水池跑步,速度为2.2 米/秒,并且与甲的方向相反.如果他俩从同一点同时出发,那么当乙第8次遇到甲时,还要跑多少米才能回到出发点?
5、甲、乙两人分别从一圆形场地的直径两端点A、B开始,同时匀速反向绕此圆形路线运动. 当甲走了160米以后,他们第一次相遇;在乙走过A后20米的D处又第二次相遇.求此圆形场地的周长。

本周打卡
1、甲、乙二人按顺时针方向沿圆形跑道练习散步。

已知甲跑一圈用12分钟,乙跑一分钟用15分钟。

如果他们分别从圆形跑道直径两端同时出发,那么出发多少分钟甲追上乙?
2、两名运动员在湖的周围环形道上练习长跑。

甲每分钟跑250米,乙每分钟跑200米,两人同时同地同向出发,经过45分钟甲追上乙;如果两人同时同地反向出发,经过多少分钟两人相遇?
3、甲,乙两运动员在周长为400米的环形跑道上同向竞走,已知乙的平均速度是每分钟80米,甲的平均速度是乙的1.25倍,甲在乙前面100米处,问几分钟后,甲第1次追上乙?
4、在300米的环形跑道上,甲,乙两从同时从起跑线出发反向而跑,甲每秒跑4米,乙每秒跑6米,当他们第一次相遇在起跑点时,他们已在途中相遇多少次?
5、有一条长400米的环形跑道,甲乙二人同时同地出发,反向而行,1分钟后第一次相遇,若二人同时同地出发,同向而行,则10钟后第一次相遇,若甲比乙快,那第甲乙二人的速度分别是多少米?。