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自动扶梯中的数学问题

(2008-11-21 23:40:41)
标签:

自动扶梯

级数

数学问题

台阶

分类: 小学奥数

    有关自动扶梯的题型对孩子们来说不是很好理解,如果让孩子知道:人与自动扶梯的运动方向一致时,人完成1个扶梯长度的路程是由人自身走的一部分和扶梯帮助人走的另一部分构成;如果人与自动扶梯的运动方向相反时,人完成1个扶梯长度的任务是由人自身走的一部分减去扶梯反方向运动时抵消了人走的另一部分构成。比如把这类问题比作“人站在一条传送带上跑步”或者把它看做“轮船在河流中行驶”就可以帮助孩子更好的理解题意。解题的方法很多,用“比例”解题最佳,列方程解次之。

    【例1】在商场里甲开始乘自动扶梯从一楼到二楼,并在扶梯上向上走,同时乙站在速度相等的并排扶梯从二层到一层。当甲乙处于同一高度时,甲反身向下走,结果他一共走了60级,如果他一直走到顶端再反身向下走,则一共要走80级。那么自动扶梯不动时,从下到上要走多少级?(“明心奥数思维策略”试题)

    解:首先要理解两个并排的自动扶梯的运动方向都是向上运动的,速度也相同。

(1)设扶梯静止时露在外面的为s级,甲、乙相遇时的位置距离二层x级,则:

甲从一层到甲、乙相遇时,与甲反身向下走到一层运动距离为2*(s-x);甲从一层到二层,再由二层到一层运动的距离为2s。所以:2*(s-x):2s=60:80

化简:s=4x,由此可知:甲、乙的相遇点位于扶梯由下自上的3/4处。

(2)相遇时,根据速度与路程成正比例关系可知:(v人+v梯):(v人-v梯)=3:1

化简:v人=2v梯

(3)由此可知:甲乘扶梯从一层到二层,自己走了梯长的2/3,扶梯送他走了梯长的1/3;

甲乘扶梯从二层下到一层,自己要走2个梯长才能抵消扶梯向上运动的1个梯长;

根据:对应量/对应分率=标准量知

所求:80/[(2/3)+2]=30(级)

 

    【例2】商场里的自动扶梯由下至上缓缓上升,两个急性子的小孩急于上楼,他们踏上扶梯就往上走,结果甲走了36级,乙走了24级都到达楼顶,已知甲上楼的速度是乙上楼速度的2又1/4倍,求自动扶梯的级数是多少?(国才六年级集训班作业)

    【知识回顾】常见的自动扶梯问题有两种情况:一种是自动扶梯向上运动,人从楼下乘自动扶梯上楼,人走的级数和扶梯自身上升的级数之和等于自动扶梯露在外面的级数;另一种是自动扶梯向上运动而人从楼上向下走到楼下,人走的级数与扶梯自身向运动的级数之差等于自动扶梯露在外面的级数。一般采用比例方法解决。

    解:(v梯+v甲):(v梯+v乙)=36:24

化简得:v梯=2v甲-3v乙

又知:甲上楼的速度是乙上楼速度的2又1/4倍,即:甲与乙的速度比为9:4

V梯=2*9/4v乙-3v乙,v梯:v乙=3:2

所求:24/[2/(3+2)]=60(级)

 

    【例3】在商场里,小明从正向上移动的自动扶梯顶部下120级台阶到达底部,然后从底部上90级台阶到达顶部,假设小明单位时间内下的台阶数是他上的台阶数的2倍,则自动扶梯从底到顶有多少级台阶?(2007我爱数学夏令营决赛第10题)

    【思路点拨】巧设参数是解题的重要技巧。

    解:设小明上楼的速度为1,则下楼的速度为2,

    设扶梯的速度为a(参数),扶梯的级数为x级。

   (1)小明上楼的时间:90/1=90

    即:x/(1+a)=90……①

   (2)小明下楼的时间:120/2=60

    即:x/(2-a)=60……②

    解得:x=108(级)

 

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