奥数培优:火车过桥与错车问题(讲义)-2025-2026学年六年级下册数学人教版
《小升初奥数行程:火车过桥与错车问题》
【知识梳理+例题讲解+提升练习+模拟赛场】
知识梳理
(一)火车过桥问题核心定义与公式
1. 基本定义
火车通过桥梁、隧道、站台等固定有长度的物体时,行驶总路程必须包含火车自身长度,因为从“车头进入物体”到“车尾离开物体”,火车实际行驶的距离是物体长度与车身长度之和。
2. 核心公式
(1)行驶总路程 = 固定物体长度(桥/隧道/站台) + 火车车身长度
(2)过桥时间 = (固定物体长度 + 车长)÷ 火车速度
(3)火车速度 = (固定物体长度 + 车长)÷ 过桥时间
(4)火车车身长度 = 火车速度×过桥时间 - 固定物体长度
3. 特殊变形
(1)火车过静止行人/电线杆:静止物体长度可忽略,行驶总路程 = 火车车身长度
(2)火车过短站台/窄桥:若物体长度远小于车长,仍需按“物体长+车长”计算,不可忽略物体长度
(3)火车完全在桥上:行驶总路程 = 桥长 - 车长(从车尾进入桥到车头离开桥的阶段)
(二)错车与超车问题核心定义与公式
1. 错车问题(相向而行)
(1)定义:两列火车从车头相遇到车尾完全分离的过程,属于相遇类行程问题
(2)核心逻辑:两列火车共同行驶的总路程 = 甲火车长 + 乙火车长
(3)公式:错车时间 = (甲火车长 + 乙火车长)÷(甲速度 + 乙速度)
2. 超车问题(同向而行)
(1)定义:快车从追上慢车车头到完全超过慢车车尾的过程,属于追及类行程问题
(2)核心逻辑:快车比慢车多行驶的路程 = 快火车长 + 慢火车长
(3)公式:超车时间 = (快火车长 + 慢火车长)÷(快速度 - 慢速度)
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(三)通用解题要点
1.关键前提:明确“行驶总路程”的构成,是区分普通行程与火车行程的核心
2.辅助工具:画线段图,标注桥长、车长、行驶方向、相遇/追及节点(如车头进桥、车尾离桥)
3.单位统一:速度单位换算:1米/秒 = 3.6千米/小时(反之,1千米/小时 = 1/3.6 米/秒)
4.复杂问题解法:优先设未知量(如火车速度、车身长度),利用“两次过桥路程差=时间差×速度”或列方程求解
例题讲解
【例题1】基础火车过桥问题
题目:一列火车长150米,通过一座长450米的大桥,从车头进入桥到车尾离开桥共用了30秒。请问: (1)这列火车的速度是多少米/秒? (2)如果这列火车通过一条长600米的隧道,需要多长时间?
思路分析: (1)直接套用“总路程=桥长+车长”,再用“速度=路程÷时间”计算; (2)先算隧道与车长的总路程,再用“时间=路程÷速度”求解。
详细解答: (1)总路程 = 450 + 150 = 600(米) 火车速度 = 600 ÷ 30 = 20(米/秒) (2)隧道行驶总路程 = 600 + 150 = 750(米) 所需时间 = 750 ÷ 20 = 37.5(秒)
答:(1)火车速度是20米/秒;(2)通过隧道需要37.5秒。
【跟踪训练1】
一列火车以18米/秒的速度通过一座大桥,从车头开上桥到车尾离开桥共用了50秒,已知火车长200米,求这座大桥的长度。
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【例题2】两列火车错车问题
题目:甲火车长200米,速度为25米/秒;乙火车长180米,速度为15米/秒。两列火车从车头相遇到车尾相离,一共需要多长时间?
思路分析: 错车属于相向相遇问题,总路程为两车长之和,速度为两车速度和,直接套用错车时间公式。
详细解答: 错车总路程 = 200 + 180 = 380(米) 速度和 = 25 + 15 = 40(米/秒) 错车时间 = 380 ÷ 40 = 9.5(秒)
答:一共需要9.5秒。
【跟踪训练2】
甲、乙两列火车相向而行,甲火车长120米,速度20米/秒,两车错车时间为6秒;已知乙火车速度15米/秒,求乙火车的长度。
【例题3】火车过静止物体问题
题目:一名行人站在铁路旁,一列长120米的火车从他身边经过,从车头到车尾经过他共用了8秒。请问这列火车的速度是多少千米/小时?
思路分析: 火车过静止行人,行驶总路程=火车长,先求速度(米/秒),再换算为千米/小时(×3.6)。
详细解答: 火车速度(米/秒) = 120 ÷ 8 = 15(米/秒) 换算为千米/小时:15 × 3.6 = 54(千米/小时)
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