这是安徽省2021年中考数学的选择压轴题,是一道用一次函数图像表示匀速直线运动的经典问题。这道题并不难,不过一般的解法还是需要一点时间的,老黄在介绍一般解法之后,还会介绍秒杀的方法。先看题目:

甲、乙两人准备在一段长为1200米的笔直公路上进行跑步,甲、乙跑步的速度分别为4m/s和6m/s, 起跑前乙在起点,甲在乙的前面100米处,若同时起跑,则两人从起跑至其中一人先到达终点的过程中,甲、乙两人之间的距离y(m)与时间t(s)的函数图像是( )

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分析:首先要明确,这其实是一个追逐问题。在这个过程中,乙的速度大于甲,所以是追赶的一方。四个选择的图像一致指向,乙先追上甲后,再超过甲,并率先完成全程。因此横轴其实表示的是乙的运动时间。图像与y轴的交点处,也就是横坐标为0时,就是乙起跑的时间;图像与x轴的交点处,也就是纵坐标为0时的横坐标,就是乙追到甲的时间;图像在y=300米时的横坐标,就是乙到达终点的时间,并且此时两人相距300米。四个图像有很多相同的地方,只有相遇的时间点和 乙 到达终点的时间不同。

解决这个问题有很多一般的方法,比如你可以根据:甲在相遇前跑的路程+100=乙在相遇前跑的路程,这一等量关系列等式,从而求得相遇的时间。

不过老黄一般习惯用:两者的距离除以速度差等于追及时间,这一追逐问题的时间公式。即100/(6-4)=50(s),直接求得追极时间为50秒。从而排除掉A,B选项。

然后可以用:速度差乘以,从相遇到乙到达终点的时间,得到两人之间最后的距离。不过此时乙到达终点的时间未知,因此需要分别代入200秒和275秒检验C,D的正确性。

这里老黄先检验一下乙追及甲时,距离起点的位置:50×6=300(m),以确定乙先到达终点。因为前面只是根据图像判断,因此这里要先交代一下。也可以说由图像可知,乙 先到达终点。

然后用全程的长除以乙的速度,1200/6=200(s),就可以得到乙到达终点的时间是200秒,因此选C。

我们还可以用前面介绍的方法,检验两人之间此时的距离,(200-50)(6-4)=300(m)。当然这一步是可以省略的。题目虽然简单,但对知识的掌握以及清晰的思路还是有一定的要求的。下面老黄再介绍一种几秒钟就可以解决的方法。

其实在匀速直线运动中,直线斜率就是速度。而斜率的绝对值就是速率。我们可以看到在两人相遇前后两个运动过程中,两人的相对速率,即速率差是不变的。也就是说两段线段的斜率的绝对值是相同的。而符合条件的只有C,图中两段线段所在的直线斜率的绝对值都是2。

其余,A中左边线段的斜率绝对值是1,右边线段的斜率绝对值是3;B中左边线段的斜率绝对值是1,右边线段的斜率绝对值是12/7;D中左边线段的斜率绝对值是2,右边线段的斜率绝对值是4/3,因此它们都是不符合的。当然完成这道题,我们只需判断C选项就够了。