题目
小李晚上八点多开始加班,此时时针与分针正好在一条直线上,当分针与时针第一次重合时,小李刚好完成工作。请问小李一共用了多少分钟?A. 32.73B. 35.71C. 38D. 30
小李晚上八点多开始加班,此时时针与分针正好在一条直线上,当分针与时针第一次重合时,小李刚好完成工作。请问小李一共用了多少分钟?
A. 32.73
B. 35.71
C. 38
D. 30
题目解答
答案
A. 32.73
解析
考查要点:本题主要考查钟表问题中的角度计算,涉及分针与时针的速度关系及相对运动。
解题核心思路:
- 确定开始时间:当分针与时针成180°时,建立方程求解具体分钟数。
- 确定结束时间:当分针与时针重合时,建立方程求解具体分钟数。
- 计算时间差:用结束时间减去开始时间,得到总用时。
破题关键点:
- 分针速度:每分钟转$6^\circ$。
- 时针速度:每分钟转$0.5^\circ$。
- 角度关系:开始时分针与时针夹角为$180^\circ$,结束时夹角为$0^\circ$。
1. 确定开始时间
设开始时间为8点$m$分,此时分针与时针成$180^\circ$。
分针位置:$6m^\circ$
时针位置:$240^\circ + 0.5m^\circ$(8点对应$240^\circ$)
根据题意,分针与时针夹角为$180^\circ$,列方程:
$6m - \left(240 + 0.5m\right) = 180 \quad \text{或} \quad \left(240 + 0.5m\right) - 6m = 180$
解得:
$m = \frac{120}{11} \approx 10.91 \text{ 分钟}$
开始时间为8点$\frac{120}{11}$分。
2. 确定结束时间
设结束时间为8点$n$分,此时分针与时针重合。
分针位置:$6n^\circ$
时针位置:$240^\circ + 0.5n^\circ$
列方程:
$6n = 240 + 0.5n$
解得:
$n = \frac{480}{11} \approx 43.64 \text{ 分钟}$
结束时间为8点$\frac{480}{11}$分。
3. 计算总时间
时间差为:
$n - m = \frac{480}{11} - \frac{120}{11} = \frac{360}{11} \approx 32.73 \text{ 分钟}$