Задачи на движение
Задачи на движение (скорость, время и расстояние) являются одной из основных типов задач по математике, которые должен уметь решать каждый школьник. В данной статье рассмотрены все типы задач на движение:
— простые задачи на скорость, время и расстояние;
— задачи на встречное и противоположное движение;
— задачи на движение в одном направлении (на сближение и удаление);
— решение задач на движение по реке.
Скорость, время и расстояние: определения, обозначения, формулы
скорость = расстояние: время — формула нахождения скорости;
время = расстояние: скорость — формула нахождения времени;
расстояние = скорость · время — формула нахождения расстояния.
Скорость – это расстояние, пройденное за единицу времени: за 1 секунду, за 1 минуту, за 1 час и так далее.
Пример обозначения: 7 км/ч (читается: семь километров в час).
Если весь путь проходится с одинаковой скоростью, то такое движение называется равномерным.
На сайте представлены калькуляторы онлайн, с помощью которых можно перевести скорость, время и расстояние в другие единицы измерения:
Примеры простых задач.
Задача 1.
Автомобиль проехал 180 км за 2 часа. Чему равна скорость автомобиля?
Решение: 180:2=90 (км/ч.)
Ответ: Скорость автомобиля равна 90 км/ч.
Задача 2.
Автобус проехал путь в 240 км со скоростью 80 км/ч. Сколько времени ехал автобус?
Решение: 240:80=3 (ч.)
Ответ: Автобус проехал 3 часа.
Задача 3.
Грузовик ехал 5 часов со скоростью 70 км/ч. Какое расстояние проехал грузовик за это время?
Решение: 70 · 3 = 350 (км)
Ответ: Грузовик за 5 часов проехал 350 км.
Задачи на встречное движение
В таких задачах два объекта движутся навстречу друг другу.
Задачи на встречное движение можно решать двумя способами:
1. Найти значения скорости, времени и расстояния для каждого объекта.
2. Найти скорость сближения объектов (как сумму их скоростей), общие время и расстояние. Скорость сближения — это расстояние, пройденное двумя объектами навстречу друг другу за единицу времени.
Задача 4.
Из двух пунктов навстречу друг другу одновременно выехали два поезда и встретились через 3 часа. Первый поезд ехал со скоростью 80 км/ч, а второй – со скоростью 70 км/ч. На каком расстоянии друг от друга находятся пункты?
Решение:
Первый способ. Найти расстояние, которое проехал каждый автобус, и сложить полученные данные:
80*3=240 (км) – проехал 1й автобус, 70*3=210 (км) – проехал 2й поезд,
240+210=450 (км) – проехали два поезда.
Второй способ. Найти скорость сближения поездов, то есть на сколько сокращалось расстояние между ними каждый час; а затем найти расстояние:
80+70=150 (км/ч), 150*3=450 (км).
Ответ: города находятся на расстоянии 450 км.
Задача 5.
Из двух городов навстречу друг другу одновременно выехали два автобуса. Первый автобус ехал со скоростью 80 км/ч, а второй – со скоростью 70 км/ч. Какое расстояние будет между ними через 2 часа, если расстояние между городами 450 км?
Решение:
Первый способ. Определить, сколько километров проехал каждый автобус и найти расстояние, которое осталось проехать:
80*2=160 (км)-проехал 1й автобус, 70*2=140 (км)-проехал 2й автобус,
160+140=300 (км)-проехали два автобуса, 450-300=150 (км)-осталось проехать.
Второй способ. Найти скорость сближения автобусов и умножить ее на время в пути.
80*70=150 (км/ч) – скорость сближения; 150*2=300 (км) – проехали два автобуса; 450-300=150 (км) – осталось проехать.
Ответ: Через 2часа расстояние между автобусами будет 150 км.
Задачи на движение в противоположных направлениях
В таких задачах два объекта движутся в противоположных направлениях, отдаляясь друг от друга. В таком типе задачи используется скорость удаления. Задачи на движение в противоположных направлениях также можно решить двумя способами:
1. Найти значения скорости, времени и расстояния для каждого объекта.
2. Найти скорость удаления объектов (как сумму их скоростей), общие время и расстояние. Скорость удаления — это расстояние, которое увеличивается за единицу времени между двумя объектами, двигающимися в противоположных направлениях.
Задача 6.
Два автомобиля выехали одновременно из одного и того же пункта в противоположных направлениях. Скорость первого автомобиля 100 км/ч, скорость второго – 70 км/ч. Какое расстояние будет между автомобилями через 4 часа?
Решение:
Первый способ. Определить расстояние, которое проехал каждый автомобиль и найти сумму полученных результатов:
1) 100 · 4 = 400 (км) – проехал первый автомобиль
2) 70 · 4 = 280 (км) – проехал второй автомобиль
400 + 280 = 680 (км)
Второй способ. Найти скорость удаления, то есть значение увеличения расстояния между автомобилями за каждый час, а затем скорость удаления умножить на время в пути.
100 + 70= 170 км/ч – это скорость удаления автомобилей.
170 · 4 = 680 (км)
Ответ: Через 4 часа между автомобилями будет 680 км.
Задача 7.
Из двух населённых пунктов, расстояние между которыми 40 км, вышли в противоположных направлениях два туриста. Первый турист шёл со скоростью 4 км/ч, а второй — 5 км/ч. Какое расстояние между туристами будет через 5 часов?
Решение:
Первый способ. Определить сколько километров прошёл каждый из туристов за 5 часов, сложить полученные результаты, а затем к полученному расстоянию прибавить расстояние между населенными пунктами.
1) 4 · 5 = 20 (км) – прошёл первый турист;
2) 5 · 5 = 25 (км) – прошёл второй турист;
3) 20 + 25 = 45 (км);
4) 45 + 40 = 85 (км).
Второй способ. Найти скорость удаления пешеходов, затем найти пройденное расстояние, к полученному результату прибавить расстоянием между населёнными пунктами.
4 + 5 = 9 (км/ч);
9 · 5 = 45 (км);
45 + 40 = 85 (км);
Ответ: Через 5 часов расстояние между пешеходами будет 85 км.
Задачи на движение в одном направлении
В таких задачах два объекта движутся в одном направлении с разной скоростью, при этом они сближаются друг с другом или отдаляются друг от друга. Соответственно находится скорость сближения или скорость удаления объектов.
Формула нахождения скорости сближения или удаления двух объектов, которые движутся в одном направлении: из большей скорости вычесть меньшую.
Задача 8.
Из города выехал автомобиль со скоростью 40 км/ч. Через 4 часа вслед за ним выехал второй автомобиль со скоростью 60 км/ч. Через сколько часов второй автомобиль догонит первый?,
Решение:
Задачу можно решить с помощью уравнения.
В этом случае скорость первого автомобиля 40 км/час, время в пути на 4 часа больше, чем время второго автомобиля (или t+4). Скорость второго автомобиля 60 км/час, время в пути – t. Расстояние оба автомобиля проехали одинаковое. Поэтому можно составить уравнение: 40*(t+4)=60*t. Отсюда получаем t=8 (часов) – время в пути второго автомобиля, за которое он догонит первый.
Решение задачи без использования уравнения.
Так как на момент выезда второго автомобиля из города первый уже был в пути 4 часа, то за это время он успел удалиться от города на: 40 · 4 = 160 (км).
Второй автомобиль движется быстрее первого, значит, каждый час расстояние между автомобилями будет сокращаться на разность их скоростей: 60 — 40 = 20 (км/ч) – это скорость сближения.
Разделив расстояние между автомобилями на скорость их сближения, можно узнать, через сколько часов они встретятся: 160 : 20 = 8 (ч)
Ответ: Второй автомобиль догонит первый через 8 часов.
Задача 9.
Из двух посёлков между которыми 5 км, одновременно в одном направлении вышли два пешехода. Скорость пешехода, идущего впереди, 4 км/ч, а скорость пешехода, идущего позади 5 км/ч. Через сколько часов после выхода второй пешеход догонит первого?
Решение: Так как второй пешеход движется быстрее первого, то каждый час расстояние между ними будет сокращаться. Значит можно определить скорость сближения пешеходов: 5 — 4 = 1 (км/ч).
Оба пешехода вышли одновременно, значит расстояние между ними равно расстоянию между посёлками (5 км). Разделив расстояние между пешеходами на скорость их сближения, узнаем через сколько второй пешеход догонит первого: 5 : 1 = 5 (ч)
Ответ: Через 5 часов второй пешеход догонит первого.
Задача 10.
Два автомобиля выехали одновременно из одного и того же пункта в одном направлении. Скорость первого автомобиля 80 км/ч, а скорость второго – 40 км/ч.
1) Чему равна скорость удаления между автомобилями?
2) Какое расстояние будет между автомобилями через 3 часа?
3) Через сколько часов расстояние между ними будет 200 км?
Решение:
1) 80 — 40 = 40 (км/ч) — скорость удаления автомобилей друг от друга.
2) 40 · 3 = 120 (км) – расстояние между ними через 3 часа./
3) 200 : 40 = 5 (ч) – время, через которое расстояние между автомобилями станет 200 км.
Ответ:
1) Скорость удаления между автомобилями равна 40 км/ч.
2) Через 3 часа между автомобилями будет 120 км.
3) Через 5 часов между автомобилями будет расстояние в 200 км.
Задачи на движение по реке
Рассмотрим задачи, в которых речь идёт о движении объекта по реке. Скорость любого объекта в стоячей воде называют собственной скоростью этого объекта.
Чтобы узнать скорость объекта, который движется по течению реки, надо к собственной скорости объекта прибавить скорость течения реки. Чтобы узнать скорость объекта, который движется против течения реки, надо из собственной скорости объекта вычесть скорость течения реки.
Задача 11.
Лодка движется по реке. За сколько часов она преодолеет расстояние 120 км, если ее собственная скорость 27 км/ч, а скорость течения реки 3 км/ч?
Решение:
1) лодка движется по течению реки.
27 + 3 = 30 (км/ч) – скорость лодки по течению реки.
120 : 30 = 4 (ч) – проплывет путь.
2) лодка движется против течения реки.
27 — 3 = 24 (км/ч) — скорость лодки против течения реки
120 : 24 = 5 (ч) – проплывет путь.
Ответ:
1) При движении по течению реки лодка потратит 4 часа на путь.
2) При движении против течения реки лодка потратит 5 часов на путь.
Итак, для решения задач на движение:
Заключение.
Решая много задач по данной теме, ученик обязательно научится быстро ориентироваться в понятиях «скорость», «время» и «расстояние» и быстро решать задачи всех типов. Получить карточки с задачами разных видов можно по ссылке.
Скорость. Единицы скорости. Расчет пути и времени движения
Решебник к сборнику задач по физике для 7- 9 классов, Перышкин А.В.
110. Выразите в метрах в секунду (м/с) скорости: 60 км/ч; 90 км/ч; 300 км/ч; 120 м /мин.
111. Пассажирский самолет летит со скоростью 414 км/ч. Выразите эту скорость в м/с.
414 км/ч = 414000 м/ч = 115 м/с
112. Скорость мотоцикла 20 м/с, а скорость гоночного автомобиля – 360 км/ч. Чья скорость больше и во сколько раз?
113. Автомобиль прошел расстояние 500 м за 25 с. Найти скорость автомобиля.
114. Танк Кристи (рис. 12) развивает скорость при движении на колесах 100 км/ч, а при движении на гусеницах 60 км/ч. Определите, за какое время этот танк пройдет расстояние в 450 км?
115. Пуля, выпущенная из винтовки, долетела до цели, находящейся на расстоянии 1 км, за 2,5 секунды. Найти скорость пули.
116. Самолет развивает скорость 180 км/ч. Какое расстояние может пролететь этот самолет за 25 минут?
117. Два автомобиля движутся равномерно. Первый в течение 5 мин проходит 6 км, а второй в течение 3 с – 90 м. Скорость какого автомобиля больше?
118. Пароход, двигаясь против течения со скоростью 14 км/ч, проходит расстояние между двумя пристанями за 4 часа. За какое время он пройдет то же расстояние по течению, если его скорость в этом случае равна 5,6 м/с?
119. В подрывной технике для взрыва шпуров (скважин, наполненных взрывчатым веществом) применяют особый, сгорающий с небольшой скоростью шнур (бикфордов шнур). Какой длины шнур надо взять, чтобы успеть, после того как он зажжен, отбежать на расстояние 150 м, если скорость бега 5 м/с, а скорость распространения пламени по шнуру 0,8 м/с?
120. Земноводный танк может двигаться на гусеницах по суше со скоростью 70 км/ч и плавать со скоростью 10 км/ч. Сколько времени потребуется этому танку, чтобы пройти общее расстояние 61 км, если на пути буде озеро шириною в 5 км?
121. Двигаясь равномерно, пассажирский реактивный самолет ТУ-104 пролетел 8250 м за 30 с. Какова скорость самолета в м/с и км/ч?
122. Пешеход прошел 900 м за 10 мин. Вычислите его среднюю скорость движения (в м/с).
123. При испытании скорости револьверной пули при вылете оказалось, что расстояние между двумя картонными пластинками длиною в 20 см пуля пролетела за 0,0004 секунды. Определить по этим данным скорость пули.
124. Скоростной лифт в небоскребе поднимается равномерно со скоростью 3 м/с. За сколько времени можно подняться на таком лифте на высоту 90 м?
125. Длина конвейера 20 м. За какое время вещь, поставленная у начала конвейера, придет к его концу, если скорость движения конвейера 10 см/с?
126. Клеть подъемной машины в шахте опускается со скоростью 4 м/с. За какое время можно достигнуть дна глубины шахты глубиной 300 м?
127. Автомобиль проехал равномерно участок дороги длиной 3,5 км за 3 мин. Нарушил ли правила дорожного движения водитель, если на обочине расположен дорожный знак «скорость не более 50 км/ч» (рис. 13)?
128. Какой путь пролетит реактивный истребитель, двигающийся со скоростью 3600 км/ч, за 5 ч?
129. Велосипедист едет со скоростью 5 м/с. За какое время он преодолеет 99 км?
130. Скорость автомобиля 180 км/ч, а скорость самолета 600 м/с. Сколько времени затратят автомобиль и самолет для прохождения пути в 2000 м?
132. Длина земного экватора 40000 км. За какое время самолет может облететь Землю по экватору, если его скорость равна 800 км/ч?
133. В морском деле принимается за единицу скорости узел. Вычислите, скольким км/ч соответствует 1 узел, если известно, что 1 узел = 1 морская миля/ч и 1 морская миля равна длине дуги земного экватора, соответствующей одной минуте градусного измерения (длина дуги экватора равна 39805 км).
134. Росток бамбука за сутки вырастает на 86,4 см. На сколько он вырастает за 1 мин?
135. Спортсмен пробегает дистанцию в 60 м за 9,4 с. С какой скоростью он бежит?
136. В течение двух часов поезд двигался со скоростью 110 км/ч, затем сделал остановку на 10 мин. Оставшуюся часть пути он шел со скоростью 90 км/ч. Какова средняя скорость поезда на всем пути, если он прошел 400 км?
137. Автобус за первые два часа проехал 90 км, а следующие три часа двигался со скоростью 50 км/ч. Какова средняя скорость автобуса на всем пути?
138. Мотоциклист едет первую половину пути со скоростью 90 км/ч, а вторую половину пути – со скоростью 70 км/ч. Найдите среднюю скорость мотоцикла на всем пути.
139. Средняя скорость велосипедиста на всем пути равна 40 км/ч. Первую половину пути он ехал со скоростью 60 км/ч. С какой скоростью велосипедист проехал остаток пути?
140. Изобразите графически векторы скорости: 5 км/ч; 15 км/ч; 10 м/с.
141. Приняв, что сторона одной клеточки в тетради равна скорости 1 м/с, изобразите в тетради скорость 5 м/с.
142. На графике скорость 3,6 км/ч изображена стрелкой длиной 2 см. Изобразите в том же масштабе скорость 2 м/с.
143. По графику зависимости пути от времени на рисунке 14 определите скорость при равномерном движении (в м/с).
144. На рисунке 15 изображен график движения лыжника. Сколько метров он проедет за 12 мин, если его скорость останется неизменной?
145. Гоночный автомобиль мчится со скоростью 360 км/ч. Начертите в тетради график зависимости его пути от времени.
146. Аэроплан летит со скоростью 720 км/ч в течение 25 мин. Начертите график его движения, приняв для оси времени масштаб: 5 мин – 1 см; а для оси пути масштаб выберите самостоятельно.
147. Расстояние между двумя пристанями 144 км. Сколько времени потребуется пароходу для совершения рейса между пристанями туда и обратно, если скорость парохода в стоячей воде 18 км/ч, а скорость течения 3 м/с?
148. Самолет, летящий со скоростью 300 км/ч, пролетел расстояние между аэродромами А и В за 2,2 ч. Обратный полет из-за встречного ветра он совершил за 2,4 ч. Определите скорость ветра.
149. С двух пристаней, расстояние между которыми 70 км, одновременно отправляются два парохода навстречу друг другу. Пароходы встретились через 2,5 ч, причем пароход, идущий по течению, прошел за это время путь 55,5 км. Скорость течения 2 м/с. Определите скорости пароходов в стоячей воде.
150. Определите по графику пути равномерного движения, изображенному на рисунке 16:
а) путь, пройденный телом в течение 4,5 с,
б) время, в течение которого пройден путь 15 м,
в) скорость движения,
если сторона клетки соответствует 1 м и 1 с.
а) 18 м; б) 3,75 с; в) 4 м/с
151. Постройте на одном и том же чертеже графики путей двух равномерных движений со скоростью 7,2 км/ч и 18 км/ч.
152. Постройте график пути движения, уравнение которого s = 5t.
153. На рисунке 17 дан график пути движения поезда. Определите, в котором часу отправился поезд и направление его движения.
В 7 часу, в направлении Москва → Серпухов
154. На рисунке 18 дан график пути движения поезда. Определите скорости движения на участках, изображенных отрезками графика ОА, АВ и ВС. Какой путь пройден поездом в течение 3 часов с начала его движения?
155. Постройте график пути движения поезда между станциями А и В по следующим данным. Расстояние от А до В равно 60 км. Двигаясь от А к В со скоростью 40 км/ч, поезд на полпути делает пятиминутную остановку, потом продолжает двигаться дальше со скоростью 60 км/ч. На станции В поезд стоит 20 мин, затем движется обратно без остановок со скоростью 45 км/ч.
156. От одной и той же станции в одном и том же направлении отправляются два поезда. Скорость первого 30 км/ч, второго 40 км/ч. Второй поезд отправляется через 10 мин после первого. После сорокаминутного движения первый поезд делает пятиминутную остановку, потом продолжает двигаться дальше с прежней скоростью. Определите графически, когда и на каком расстоянии от станции второй поезд догонит первый. Графическое решение проверьте вычислением.
157. Чем отличаются движения I и II, графики которых даны на рисунках 19 и 20? Что обозначает точка пересечения графиков и что по ней можно узнать?
158. По графику движения корабля, подходящего к причалу (рис. 21), определите скорость его движения на участке АВ.
159. По представленному на рисунке 21 графику движения корабля, подходящего к причалу, дайте характеристику движения корабля на участках АВ, ВС и CD.
АВ – равномерное
ВС – равнозамедленное
CD – движение отсутствует
160. По графику на рисунке 21 определите среднюю скорость движения корабля за промежуток времени между 104-й и 106-й минутами движения.
161. На рисунке 22 даны графики движения мопеда (а) и велосипеда (b). Определите скорости их движения. Кто из них поехал раньше?
162. Какую скорость имеют в виду, говоря о скорости движения поезда, автомобиля или самолета между двумя какими-нибудь пунктами?
163. Пуля вылетела из ствола со скоростью 600 м/с.Какую скорость здесь имеют в виду?
164. Поезд прошел 25 км за 35 мин, причем первые 10 км он прошел в течение 18 мин, вторые 10 км в течение 12 мин, а последние 5 км за 5 мин. Определите среднюю скорость поезда на каждом участке и на всем пути.
165. Санки, двигаясь вниз по горе, прошли в течение первой секунды движения 2 м, второй секунды – 6 м, третьей секунды – 10 м и четвертой секунды – 14 м. Найдите среднюю скорость за первые две секунды, за последние две секунды и за все время.
166. Почему нельзя говорить о средней скорости переменного движения вообще, а можно говорить только о средней скорости за данный промежуток времени или о средней скорости на данном участке пути?
Потому что тело всегда проходит определенный путь за определенное время.
167. Постройте на одном чертеже графики скоростей двух равномерных движений: v1 = 3 м/с и v2 = 5 м/с. Построить на том же чертеже прямоугольники, площади которых численно равны путям, пройденным в течение 6 с.
168. Даны графики зависимости пройденного пути от времени при равномерном движении, представленные в одном масштабе. Как по ним определить, какое тело движется с большей скоростью?
Чем больше угол между графиком и осью времени, тем выше скорость.
Чем меньше угол между графиком и осью расстояния, тем выше скорость.