船在流水中航行的问题叫做行船问题。行船问题是行程问题中比较特殊的类型,它除了具备行程问题中路程、速度和时间之间的基本数量关系,同时还涉及到水流的问题,因船在江、河里航行时,除了它本身的前进速度外,还会受到流水的顺推或逆阻。
行船问题中常用的概念有:船速、水速、顺水速度和逆水速度。船在静水中航行的速度叫船速;江河水流动的速度叫水速;船从上游向下游顺水而行的速度叫顺水速度;船从下游往上游逆水而行的速度叫逆水速度。
除了行程问题中路程、速度和时间之间的基本数量关系在这里要反复用到外,行船问题还有几个基本公式要用到。
顺水速度=船速+水速(1) 逆水速度=船速-水速(2)
公式(1)表明,船顺水航行时的速度等于它在静水中的速度与水流速度之和。这是因为顺水时,船一方面按自己在静水中的速度在水面上行进,同时这艘船又在按着水的流动速度前进,因此船相对地面的实际速度等于船速与水速之和。公式(2)表明,船逆水航行时的速度等于船在静水中的速度与水流速度之差。
根据加减互为逆运算的原理,由公式(1)可得:
水速=顺水速度-船速, 船速=顺水速度-水速 由公式(2)可得:
水速=船速-逆水速度, 船速=逆水速度+水速 这就是说,只要知道了船在静水中的速度、船的实际速度和水速这三者中的任意两个,就可以求出第三个。
另外,已知某船的逆水速度和顺水速度,还可以求出船速和水速。因为顺水速度就是船速与水速之和,逆水速度就是船速与水速之差,根据和差问题的算法,可知:
船速=(顺水速度+逆水速度)÷2 水速=(顺水速度-逆水速度)÷2 例1:船在静水中的速度为每小时13千米,水流的速度为每小时3千米,船从甲
港顺流而下到达乙港用了15小时,从乙港返回甲港需要多少小时?
【举一反三】1、一只船在静水中每小时行12千米,在一段河中逆水航行4小时行了36千米。这条河水流的速度是多少千米?
例2: 一艘小船往返于一段长120千米的航道之间,上行时行了15小时,下行时行了12小时,求船在静水中航行的速度与水速各是多少?
【举一反三】2、甲、乙两港间的水路长180千米,一只船从甲港开往乙港,顺水6小时到达,从乙港返回到甲港,逆水10小时到达,求船在静水中的速度和水速。
例3: 甲、 乙两港相距200千米。一艘轮船从甲港顺流而下10小时到达乙港,已知船速是水速的9倍。这艘轮船从乙港返回甲港用多少个小时?
【举一反三】3、A、B两个码头相距112千米,一艘船从B码头逆水而上,行了8小时到达A码头。已知船速是水速的15倍,这只船从A码头返回B码头需要几小时?
例4: A、B两港间相距360千米,一艘轮船往返两港需35小时,逆流航行比顺流航行多花了5小时。另有一艘机帆船,静水中速度是每小时12千米,这艘机帆船往返两港要多少小时?
【举一反三】4、乙船顺水航行2小时,行了120千米,返回原地用了4小时,
甲船顺水航行同一段水路,用了3小时,甲船返回原地比去时多用了几小时?
下面继续研究两只船在河流中相遇问题
车辆相遇问题:单位时间内路程和等于甲乙两车的速度和。 路程和=时间×速度和
单位时间靠拢的路程等于甲、乙两船速度和。
推导:甲船顺水速度+乙船逆水速度=(甲船速+水速)+(乙船速-水速)=甲船船速+乙船船速。
结论:两船在水中的相遇问题与静水中的及两车在陆地上的相遇问题一样,与水速没有关系。
同样道理,如果两只船,同向运动,一只船追上另一只船所用的时间,也只与路程差和船速有关,与水速无关.这是因为: 车辆同向:路程差=速度差×时间 ,两船同向:路程差=船速差×时间
推导: 甲船顺水速度-乙船顺水速度 =(甲船速+水速)-(乙船速+水速)=甲船速-乙船速。
如果两船逆向追赶时,也有:
甲船逆水速度-乙船逆水速 =(甲船速-水速)-(乙船速-水速)=甲船速-乙船速。 结论:水中追及问题与在静水中追及问题及两车在陆地上追及问题一样。
例5:甲、乙两只小船在静水中速度分别为每小时12千米和每小时16千米,两船同时从相距168千米的上、下游两港同时出发相向而行,几小时相遇?如果同向而行,甲船在前,乙船在后,几小时乙船追上甲船?
【举一反三】5、A、B两船的速度分别是每小时20千米和16千米,两船先后从同一个港口开出,B比A早出发两小时,若水速每小时4千米,A开出后多少小时追上B?(考虑不同情况哟)
例6:一艘轮船从上游的甲港到下游的乙港,两港间的水路长72千米。已知这艘船顺水4小时能行48千米,逆水6小时能行48千米。开船时,一个小朋友放了个木制玩具在水里,船到乙港时玩具离乙港还有多少千米?
【举一反三】6、小林坐在一只手划船逆流而上,不知何时他的水壶掉进了水里,水壶顺流而下,经过30分钟小林才发现水壶丢失,他立即掉头回去寻找,结果在丢失地点下游6千米的地方找到水壶,小林返回寻找用了多长时间?水流速度是多少?
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