一隊士兵以2m/s的速度勻速前進,隊伍全長1200m,一個通訊兵騎著馬以10m/s的速度勻速從隊伍尾端向隊首的首長傳達命令,到達隊首后立即掉頭以原速返回隊尾,求:
(1)通訊兵往返一次用多少時間?
(2)在通訊兵往返期間隊伍前進了多少米?
解:(1)通訊兵從隊尾到隊首的速度為:
v=v
通-v
隊=10m/s-2m/s=8m/s,
∵v=
,
∴通訊兵從隊尾到隊首的時間:
t=
=
=150s.
通訊兵從隊尾到隊首的速度為:
v′=v
通+v
隊=10m/s+2m/s=12m/s,
∴通訊兵從隊尾到隊首的時間:t′=
=
=100s.
∴通訊兵往返一次的時間:
t
總=t+t′=150s+100s=250s.
(2)∵v=
,
∴隊伍前進的路程:
s
隊=v
隊t
總=2m/s×250s=500m.
答:(1)通訊兵往返一次用250s;
(2)在通訊兵往返期間隊伍前進了500m.
分析:(1)①通訊兵從隊尾跑到隊首,通訊兵和隊伍同向運動,通訊兵的運動速度是兩者之差,通訊兵要通過隊伍的長度,知道通訊兵的相對速度和運動的長度,求出通訊兵從隊尾到隊首的時間.
②通訊兵從隊首跑到隊尾,通訊兵和隊伍相向運動,通訊兵的運動速度是兩者之和,通訊兵要通過隊伍的長度,知道通訊兵的相對速度和運動的長度,求出通訊兵從隊首到隊尾的時間.
③求出了通訊兵從隊尾到隊首的時間、通訊兵從隊首到隊尾的時間,可求通訊兵往返一次的時間.
(2)知道通訊兵往返一次的時間,就是隊伍運動時間,知道隊伍的運動速度,求出隊伍的運動距離.
點評:隊伍和通訊兵同向運動時,通訊兵相對于隊伍的速度是兩者速度的差,相向運動時,通訊兵相對于隊伍的速度是兩者速度的和,這是解決本題的關鍵.