相遇后匀加速:先定时间,再求末速度|2025云南省考第56题
内容摘要:从原题条件出发,逐项核验选项;配5道完整原创迁移练习及独立解析。
完整题面
56.小张和小赵分别从甲、乙两地同时出发前往对方的出发地。小张出发时的速度是小赵的一半,两人 匀速行进 1 小时后迎面相遇。此后小张开始均匀加速,最终比小赵晚到达1 小时。问小张到达时的速 度是小赵到达时速度的多少倍: A. 5 3 B. 7 3 C. 5 6 D. 7 6
原卷页图:核对图表与选项
结论与题干依据
第56题选C,小张到达时的速度是小赵到达时速度的5/6。
随附第9页中,本题题文及四个选项完整可辨:A为5/3,B为7/3,C为5/6,D为7/6。
解题要抓住三个阶段条件:两人出发后先匀速行进1小时;相遇后只有小张改为均匀加速,小赵保持原来的速度;小张比小赵晚到达1小时。最后一个条件比较的是两人的到达时刻,不能直接当作小张加速阶段的持续时间。
首选解法:赋值速度,逐段确定时间和距离
题目只问速度之比,可以给速度赋值。设小张出发时速度为1个长度单位/小时,小赵速度为2个长度单位/小时。
**第一步,利用相遇求全程。**
两人同时相向出发,1小时后相遇,因此甲乙两地距离为:
全程 = (1 + 2) × 1 = 3个长度单位。
相遇时,小张已经走了1,小赵已经走了2。因此,小张相遇后还需要走2。
**第二步,先算小赵何时到达,再确定小张的加速时长。**
小赵始终匀速,走完全程需要:
小赵全程时间 = 3 ÷ 2 = 1.5小时。
小张比小赵晚到1小时,因此:
小张全程时间 = 1.5 + 1 = 2.5小时。
小张在出发1小时后开始加速,所以:
小张加速时间 = 2.5 - 1 = 1.5小时。
把关键数据集中起来:
| 对象与阶段 | 距离 | 用时 | 速度信息 |
|---|---|---|---|
| 小赵全程 | 3 | 1.5小时 | 始终为2 |
| 小张相遇前 | 1 | 1小时 | 始终为1 |
| 小张相遇后 | 2 | 1.5小时 | 从1开始均匀加速 |
**第三步,利用匀加速平均速度反求末速度。**
小张加速阶段的平均速度为:
平均速度 = 2 ÷ 1.5 = 4/3。
均匀加速时,速度随时间均匀增加,所以这一阶段满足:
平均速度 = (初速度 + 末速度) ÷ 2。
设小张到达时速度为u,则:
(1 + u) ÷ 2 = 4/3。
解得u = 5/3。
最后还要与小赵的速度2比较:
所求倍数 = (5/3) ÷ 2 = 5/6。
因此选C。
独立交叉解法:设加速度,用位移公式核验
改设小赵的恒定速度为v,小张的初速度就是v/2。
相遇前经过1小时,全程为3v/2;小赵全程用时为1.5小时,小张全程用时为2.5小时。因此,小张加速阶段仍是1.5小时,所走距离为小赵相遇前走过的距离,即v × 1小时。
设小张的加速度为a,统一以小时作为时间单位。匀加速阶段满足:
位移 = 初速度 × 时间 + 加速度 × 时间平方 ÷ 2。
代入数值:
v = (v/2) × 1.5 + a × 1.5 × 1.5 ÷ 2。
整理得a = 2v/9,故小张到达时的速度为:
末速度 = v/2 + (2v/9) × 1.5 = 5v/6。
与小赵速度v相比,仍为5/6。这个解法通过加速度和位移公式复核,与前面的平均速度法相互印证。
A—D逐项判断
仍取小张初速度为1、小赵速度为2。已确定的小张加速时间是1.5小时、加速距离是2。将各选项作为末速度比代入,可检查其是否满足这两个条件。
| 选项 | 假设的末速度比 | 对应小张末速度 | 据此算出的加速距离 | 判断 |
|---|---|---|---|---|
| A | 5/3 | 10/3 | [(1 + 10/3) ÷ 2] × 1.5 = 13/4 | 不等于2,排除 |
| B | 7/3 | 14/3 | [(1 + 14/3) ÷ 2] × 1.5 = 17/4 | 不等于2,排除 |
| C | 5/6 | 5/3 | [(1 + 5/3) ÷ 2] × 1.5 = 2 | 满足条件 |
| D | 7/6 | 7/3 | [(1 + 7/3) ÷ 2] × 1.5 = 5/2 | 不等于2,排除 |
A尤其容易误选:5/3是赋值之后小张的末速度数值,题目要求的却是两人的末速度之比,还需要除以小赵的速度2。
易错点:加速、平均速度与到达先后要分开
**“晚到1小时”不等于“加速1小时”。** 小赵在相遇后还走了0.5小时,小张又比他晚到1小时,因此小张相遇后共走1.5小时。
**相遇不代表各走一半路程。** 两人的初速度比为1∶2,相遇前的路程比也为1∶2。相遇后,小张剩余的是全程的2/3。
**全程不能统一套用初末速度平均值。** 小张先匀速、后匀加速,只有后一段满足“平均速度 = 初末速度之和的一半”。
**加速不代表最终一定超过对方。** 小张从1加速到5/3,速度确实增加,但仍低于小赵的2。这与晚到完全一致。
还可以做一次范围检查:如果小张相遇后仍以速度1行进,就需要2小时;实际只用1.5小时,说明平均速度已经提高。其平均速度4/3又介于初速度1与末速度5/3之间,运动状态合理。
迁移方法:先搭时间线,再处理变速段
同类题可以按以下顺序推进:
1. 用相遇、追及或里程记录,确定总路程及阶段路程。 2. 优先计算始终匀速一方的到达时刻。 3. 根据早到、晚到关系,求另一方的全程时间。 4. 扣除匀速、停留等阶段,单独确定匀加速阶段的时间和距离。 5. 用“末速度 = 2 × 阶段距离 ÷ 阶段时间 - 阶段初速度”求解。 6. 回到问题所问,检查需要的是速度值、速度比、时间差,还是可行范围。
如果题目改给末速度、要求到达时间,就反向使用:阶段时间 = 2 × 阶段距离 ÷ (初速度 + 末速度)。关键始终是先把各阶段划清,再使用对应关系。
5道原创迁移练习
以下题目与数据均为青云教学原创模拟,不对应现实机构统计。
原创迁移练习1
【教学模拟】一辆巡检车沿直线同向行驶,先以6米/秒的速度匀速行驶20秒,随后立即开始匀加速行驶,30秒后到达终点。里程记录显示,这50秒内共行驶390米。另一辆测试车始终以15米/秒匀速行驶。巡检车到达终点时的速度是测试车速度的多少倍?
A.3/5
B.4/5
C.6/5
D.8/5
查看答案与解析
答案:B
匀速阶段行驶6 × 20 = 120米,因此匀加速阶段行驶390 - 120 = 270米,平均速度为270 ÷ 30 = 9米/秒。设末速度为u,则(6 + u) ÷ 2 = 9,得u = 12米/秒。所求比值为12 ÷ 15 = 4/5,选B。独立核验:加速度为(12 - 6) ÷ 30 = 0.2米/秒²,全程位移为6 × 50 + 0.2 × 30² ÷ 2 = 390米。逐项代入时,A、B、C、D对应末速度分别为9、12、18、24米/秒,对应全程距离分别为345、390、480、570米,只有B符合记录。
迁移维度:由总里程扣除匀速段,提取匀加速段;在没有相遇条件时求末速度比。
原创迁移练习2
【教学模拟】甲、乙两台运输机器人从一条直线路线的两端同时出发,前往对方的起点。甲最初以30米/分钟匀速行驶,乙始终以60米/分钟匀速行驶,两台机器人在出发10分钟后相遇。相遇后甲立即开始匀加速行驶,到达终点时的速度恰为乙速度的3/2。两台机器人相遇及交会均不耗时。甲比乙晚到达多少分钟?
A.3分钟
B.4分钟
C.5分钟
D.10分钟
查看答案与解析
答案:C
全程为(30 + 60) × 10 = 900米。乙全程用时900 ÷ 60 = 15分钟。甲相遇后剩余600米,末速度为60 × 3/2 = 90米/分钟,加速阶段平均速度为(30 + 90) ÷ 2 = 60米/分钟,所以加速时间为600 ÷ 60 = 10分钟。甲全程用时20分钟,比乙晚5分钟,选C。独立核验:甲的加速度为(90 - 30) ÷ 10 = 6米/分钟²,加速段位移为30 × 10 + 6 × 10² ÷ 2 = 600米。若分别按A、B、C、D的时间差计算,甲加速时间为8、9、10、15分钟;在初末速度已确定的情况下,对应加速距离为480、540、600、900米,只有C满足剩余600米。
迁移维度:反向求解:已知末速度比,用匀加速平均速度求阶段时间和到达时间差。
原创迁移练习3
【教学模拟】在一条直线测试道上,终点坐标为90米。计时开始时,甲车位于20米处,以4米/秒向终点匀速行驶;乙车位于0米处,以6米/秒向终点匀速行驶。乙追上甲的瞬间,甲开始匀加速行驶,此后乙仍保持原速。两车均沿坐标增大的方向行驶,追及交会不耗时,甲最终比乙晚1秒到达终点。甲到达终点时的速度是乙速度的多少倍?
A.1
B.4/3
C.3/2
D.2
查看答案与解析
答案:A
追及时间为20 ÷ (6 - 4) = 10秒,追及位置为6 × 10 = 60米。两车此时距终点均为30米,乙还需30 ÷ 6 = 5秒。甲晚到1秒,所以加速段用时6秒,平均速度为30 ÷ 6 = 5米/秒。由(4 + 末速度) ÷ 2 = 5,得末速度为6米/秒,与乙速度之比为1,选A。独立核验:甲的加速度为(6 - 4) ÷ 6 = 1/3米/秒²,加速段位移为4 × 6 + (1/3) × 6² ÷ 2 = 30米;甲总用时16秒,乙总用时90 ÷ 6 = 15秒,恰好相差1秒。B、C、D对应甲末速度8、9、12米/秒,在6秒内的位移分别为36、39、48米,均不符合30米。
迁移维度:将迎面相遇迁移为同向追及,先用速度差确定变速起点,再求末速度比。
原创迁移练习4
【教学模拟】甲、乙两辆模型车从直线轨道两端同时出发,前往对方的起点。甲最初以20米/分钟匀速行驶,乙始终以30米/分钟匀速行驶,两车在出发8分钟后相遇。相遇后,甲先保持原速继续行驶1分钟,再开始匀加速行驶,直至到达终点。甲比乙晚3分40秒到达。相遇交会不耗时,途中均不停留。甲到达时的速度是乙速度的多少倍?
A.5/6
B.1
C.4/3
D.7/6
查看答案与解析
答案:D
全程为(20 + 30) × 8 = 400米。乙全程用时400 ÷ 30 = 13分20秒,甲全程用时为13分20秒 + 3分40秒 = 17分钟。甲在开始加速前共匀速行驶9分钟,走了20 × 9 = 180米,因此加速段用时8分钟、距离220米。加速段平均速度为220 ÷ 8 = 27.5米/分钟,末速度为2 × 27.5 - 20 = 35米/分钟。所求比值为35 ÷ 30 = 7/6,选D。独立核验:加速度为(35 - 20) ÷ 8 = 15/8米/分钟²;全程位移为20 × 17 + (15/8) × 8² ÷ 2 = 400米。A、B、C、D对应末速度25、30、40、35米/分钟,在8分钟加速段内分别行驶180、200、240、220米,只有D满足剩余路程。
迁移维度:识别相遇时刻与加速起点不同,准确扣除延续匀速阶段的时间和距离。
原创迁移练习5
【教学模拟】甲、乙两台小车从一条直线路线的两端同时出发,前往对方的起点。甲最初以30米/分钟匀速行驶,乙始终以60米/分钟匀速行驶,出发20分钟后相遇。相遇后,甲立即以恒定的正加速度行驶至终点,且这一阶段的速度始终不超过60米/分钟。两车交会不耗时,途中均不停留。下列哪一个数值可能是甲比乙晚到达的时间?
A.10分钟
B.15分钟
C.20分钟
D.30分钟
查看答案与解析
答案:C
全程为(30 + 60) × 20 = 1800米,乙全程用时30分钟。甲相遇后还需行驶1200米。设甲晚到d分钟,则甲的加速时间为30 + d - 20 = 10 + d分钟,末速度为2400 ÷ (10 + d) - 30。甲以正加速度行驶且速度不超过60米/分钟,所以末速度必须大于30且不大于60。逐项代入:A的末速度为90,超过上限;B为66,超过上限;C为50,满足条件;D为30,对应零加速度,不满足正加速度要求。因此选C。独立核验:选C时甲加速30分钟,加速度为(50 - 30) ÷ 30 = 2/3米/分钟²,加速段位移为30 × 30 + (2/3) × 30² ÷ 2 = 1200米;甲全程50分钟,比乙晚20分钟。由平均速度范围30 < 平均速度 ≤ 45,还可推出晚到时间范围为16分40秒 ≤ d < 30分钟,四个选项中也只有20分钟落在范围内。
迁移维度:从精确求值迁移到可行性判断,结合正加速度和速度上限筛选到达时间差。
引用与权威来源
常见问题
第56题的参考作答和依据是什么?
参考作答C。据随附第9页核对,题干和A—D选项完整。赋值小张初速度为1、小赵恒定速度为2,则全程为3。小赵全程用时1.5小时,小张全程用时2.5小时。小张相遇后走2,用时1.5小时,平均速度为4/3。由(1 + 末速度) ÷ 2 = 4/3,得小张末速度为5/3;与小赵速度2相比为5/6,选C。
本篇提供多少道原创迁移练习?
本篇含5道完整原创迁移练习,提供选项、参考答案与解析。原创情境和数据均为教学模拟。