题目
3.小王从甲地匀速前往乙地,到达后立刻匀速返回。已知他去程的用时比返程多3小时,去程的速度是返程的40%,且往返的平均速度为40千米/小时,问甲、乙两地相距多少千米?A. 70B. 140C. 210D. 280
3.小王从甲地匀速前往乙地,到达后立刻匀速返回。已知他去程的用时比返程多3小时,去程的速度是返程的40%,且往返的平均速度为40千米/小时,问甲、乙两地相距多少千米?
A. 70
B. 140
C. 210
D. 280
题目解答
答案
B. 140
解析
本题考查行程问题,解题思路是通过设未知数,根据路程、速度和时间的关系,结合已知条件列出方程,进而求解甲、乙两地的距离。
- 设返程速度为$v$千米/小时,因为去程的速度是返程的$40\%$,所以去程速度为$0.4v$千米/小时。设甲、乙两地相距$s$千米。
- 根据时间$=$路程$\div$速度,可得去程用时$\frac{s}{0.4v}$小时,返程用时$\frac{s}{v}$小时。
- 已知去程的用时比返程多$3$小时,则可列出方程:$\frac{s}{0.4v}-\frac{s}{v}=3$。
- 对$\frac{s}{0.4v}-\frac{s}{v}=3$进行化简:
- 先将$\frac{s}{0.4v}$变形为$\frac{10s}{4v}=\frac{5s}{2v}$,则方程变为$\frac{5s}{2v}-\frac{s}{v}=3$。
- 通分得到$\frac{5s}{2v}-\frac{2s}{2v}=3$,即$\frac{5s - 2s}{2v}=3$。
- 进一步化简为$\frac{3s}{2v}=3$,两边同时乘以$2v$得到$3s = 6v$,即$s = 2v$。
- 对$\frac{s}{0.4v}-\frac{s}{v}=3$进行化简:
- 再根据往返的平均速度为$40$千米/小时,根据平均速度公式$\overline{v}=\frac{2s}{\frac{s}{0.4v}+\frac{s}{v}}$(总路程为$2s$,总时间为去程时间与返程时间之和),将$s = 2v$代入可得:
- 先计算$\frac{s}{0.4v}+\frac{s}{v}$,把$s = 2v$代入,$\frac{2v}{0.4v}+\frac{2v}{v}$,$\frac{2v}{0.4v}=5$,$\frac{2v}{v}=2$,所以$\frac{s}{0.4v}+\frac{s}{v}=5 + 2 = 7$。
- 又因为$\overline{v}=\frac{2s}{\frac{s}{0.4v}+\frac{s}{v}} = 40$,把$s = 2v$和$\frac{s}{0.4v}+\frac{s}{v}=7$代入可得$\frac{2\times2v}{7}=40$。
- 化简$\frac{4v}{7}=40$,两边同时乘以$7$得到$4v = 280$,解得$v = 70$千米/小时。
- 把$v = 70$代入$s = 2v$,可得$s = 2\times70 = 140$千米。