专题21 火车隧道问题（解析版）

专题21火车隧道问题1．一列火车匀速行驶，经过一条长400米的隧道需要30秒的时间，隧道的顶上有一盏灯，垂直向下发光，灯光照在火车上的时间是10秒，则火车的长为（

）A． B．133 C．200 D．400【答案】C【分析】设火车的车长是x米，根据经过一条长400m的隧道需要30秒的时间，可求火车速度，隧道的顶上有一盏灯，垂直向下发光，灯光照在火车上的时间是10秒，可求火车上速度，根据车速相同可列方程求解即可．【详解】解：设火车的长度是x米，根据题意得出：=，解得：x=200，答：火车的长为200米；故选择C．【点睛】本题考查了一元一次方程的应用，解答本题的关键是读懂题意，设出未知数，找出等量关系，列方程求解．2．一列火车匀速行驶，经过一条长800米的隧道，从车头开始进入隧道到车尾离开隧道一共需要50秒的时间：在隧道中央的顶部有一盏灯，垂直向下发光照在火车上的时间是18秒，设该火车的长度为x米，根据题意可列一元一次方程为（

）A．18x－800＝50x B．18x＋800＝50 C．＝ D．＝【答案】C【分析】设该火车的长度为x米，根据路程＝速度×时间，即可得出关于x的一元一次方程，此题得解．【详解】：设该火车的长度为x米，依题意，得：＝．故选：C．【点睛】本题考查了由实际问题抽象出一元一次方程，找准等量关系，正确列出一元一次方程是解题的关键．3．一列火车正匀速行驶，它先用20秒的速度通过了一条长为160米的隧道（即从车头进入入口到车尾离开出口），又用15秒的时间通过了一条长为80米的隧道，求这列火车的长度，设这列火车的长度为米，根据题意可列方程为（

）A． B．C． D．【答案】B【分析】设这列火车的长度为x米，根据速度=路程÷时间结合火车的速度不变，即可得出关于x的一元一次方程，此题得解．【详解】设这列火车的长度为x米，依题意，得：．故选：B．【点睛】本题考查了由实际问题抽象出一元一次方程，找准等量关系，正确列出一元一次方程是解答本题的关键．4．一列火车长米，以每秒米的速度通过一个长为米的隧道，用式子表示它刚好从开始进隧道口到全部通过隧道所需的时间为（

）秒A． B． C． D．【答案】B【分析】根据“通过桥洞所需的时间为=（桥洞长+车长）÷车速”求解即可．【详解】根据分析知：火车通过桥洞所需的时间为秒．故选：B．【点睛】本题考查了列代数式的知识，解决问题的关键是读懂题意，找到所求的量的等量关系．注意此时路程应为桥洞长+车长．5．一列火车正在匀速行驶，它先用的时间通过一个长的隧道（即从车头进入入口到车尾离开出口），又用的时间通过了长的隧道，则这列火车的长度为___________．【答案】【分析】设这列火车的长度为x米，根据速度＝路程÷时间结合火车的速度不变，即可得出关于x的一元一次方程，解之即可得出结论．【详解】解：设这列火车的长度为x米，依题意得：，解得x＝200．答：这列火车的长度为200m，故答案为：200m．【点睛】本题考查了一元一次方程的应用，找准等量关系，正确列出一元一次方程是解题的关键．6．一列火车正在匀速行驶，它先用25秒的时间通过了长300米的隧道甲（即从火车头进入入口到车尾离开出口），又用16秒的时间通过了长120米的隧道乙，下列说法正确的是______．（填番号）①这列火车长150米；②这列火车的行驶速度为10米每秒；③若保持原速度不变，则这列火车通过长160米的隧道丙需用时18秒；④若速度变为原速度的两倍，则这列火车通过隧道甲的时间将变为原来的一半．【答案】③④【分析】设火车的长度为x米，根据速度=路程÷时间和等量关系：火车通过隧道甲的速度=通过隧道乙的速度列方程求解即可．【详解】解：设火车的长度为x米，根据题意，得：，解得：，故①错误；∴火车行驶速度为（米/秒），故②错误；（秒），故③正确；（秒），故④正确，故答案为：③④．【点睛】本题考查一元一次方程的应用，理解题意，找准等量关系，正确列出方程求出火车的长度是解题关键．7．若一列火车匀速行驶，经过一条长310米的隧道需要18秒的时间，隧道的顶上有一盏灯，垂直向下发光，灯照在火车上的时间是8秒，则这列火车长_____米．【答案】248【分析】设这列火车长x米，然后根据题意列一元一次方程解答即可．【详解】解：设这列火车长x米，由题意可得：，解得x＝248．答：这列火车长248米．故答案为：248．【点睛】本题主要考查了一元一次方程的应用，设出合适的未知数、正确列出一元一次方程是解答本题的关键．8．一列火车匀速行驶，经过一条长300米的隧道，从车头开始进入隧道到车尾离开隧道一共需要20秒的时间；隧道中央的顶部有一盏灯，垂直向下发光照在火车上的时间是8秒，设该火车的长度为x米，根据题意可列一元一次方程____________．【答案】【分析】根据火车经过灯下和火车通过隧道的平均速度相等列出方程即可．【详解】解：根据题意得：从车头经过灯下到车尾经过灯下火车所走的路程为x米，这段时间内火车的平均速度m/s．从车头进入隧道到车尾离开隧道火车所走的路程为（x+300）m，这段时间内火车的平均速度为m/s．列出方程得：，故答案为：．【点睛】本题考查了由实际问题抽象出一元一次方程，解答本题注意理解“完全通过”的含义，完全通过：火车所走的路程=隧道长度+火车长度．9．京沈高速铁路河北承德段通过一隧道，估计从车头进入隧道到车尾离开隧道共需45秒，整列火车完全在隧道的时间为32秒，车身长180米，设隧道长为x米，可列方程为____________．【答案】【分析】根据“从车头进入隧道到车尾离开隧道共需45秒”可得火车的速度为米/秒，“整列火车完全在隧道的时间为32秒”可得火车的速度为米/秒，再根据两种方式求出的火车速度相等建立方程即可．【详解】由题意，可列方程为，故答案为：．【点睛】本题考查了列一元一次方程，依据题意，正确找到等量关系是解题关键．10．一列火车匀速行驶，经过一条长300米的隧道需要20s的时间．隧道的顶上有一盏灯，垂直向下发光，灯光照在火车上的时间是10s，这列火车的长度是______米．【答案】300【分析】设火车的长为x米，根据经过一条长300米的隧道需要20秒的时间，灯光照在火车上的时间是10秒和火车的速度不变，列出方程求解即可．【详解】设火车的长为x米，由题意得：，解得：x＝300，则这列火车的长度为300米．故答案为：300．【点睛】本题考查一元一次方程的应用，解题关键是要读懂题目的意思，根据题目给出的条件，找出合适的等量关系列出方程．11．一列火车匀速行驶，经过一条长200m的隧道需要20s的时间，隧道的顶上有一盏灯，垂直向下发光，灯光照在火车上的时间是10s．则这列火车的长度是_____m．【答案】200【分析】根据行程问题利用火车的速度不变列出一元一次方程即可求解．【详解】设这列火车的长度是xm．根据题意，得解得：x=200．答：这列火车的长度是200m．故答案为：200．【点睛】本题考查了一元一次方程的应用，解决本题的关键是找等量关系．四、解答题(共0分)12．一列火车匀速行驶，通过300米的隧道需要20分钟．隧道顶端有一盏灯垂直向下发光，灯光照在火车上的时间是10分钟，求火车的速度和火车的长度．解法一：设火车的速度为每分钟x米相等关系：火车通过隧道行驶的路程=根据题意列方程为：解得；x=答：解法二：设火车的长度为y米相等关系：火车全通过顶灯的速度=根据题意列方程为：解得；y=答：【答案】解法一：隧道长度+火车长度；20x=10x+300；30；火车的速度为每分钟30米，火车的长度为300米；解法二：火车通过隧道的速度；；300；火车的长度为300米，火车的速度为每分钟30米.【分析】解法一：设火车的速度为每分钟x米，则火车的长度为10x米，火车从车头进入隧道到车尾离开隧道所走的路程为（10x+300）米，再根据通过时间20分钟，可表示出火车通过隧道所行驶的路程为20x米，便可列出方程求解；解法二：设火车的长度为y米，根据灯照在火车上的时间可表示出火车的速度为每分钟米，火车从车头进入隧道到车尾离开隧道所走的路程为（y+300）米，根据通过时间20分钟可表示出火车的速度为每分钟米，根据火车行驶速度不变可列出方程.【详解】解法一：设火车的速度为每分钟x米，根据火车通过隧道行驶的路程等于火车长度加上隧道长度可列方程：20x=10x+300，解得x=30，10x=300，答：火车的速度为每分钟30米，火车的长度为300米；故答案为：隧道长度+火车长度；20x=10x+300；30；火车的速度为每分钟30米，火车的长度为300米；解法二：设火车的长度为y米，根据火车全通过顶灯的速度等于火车通过隧道的速度可列方程：，解得y=300，=30，答：火车的速度为每分钟30米，火车的长度为300米．故答案为：火车通过隧道的速度；；300；火车的长度为300米，火车的速度为每分钟30米．【点睛】本题考查了一元一次方程的应用，解答本题注意理解火车“完全通过”隧道的含义，即：火车所走的路程，等于隧道的长度加火车长度，注意整个过程中火车的平均速度不变，便可列出方程求解，正确理解题意是解题的关键．13．列方程解应用题：一列火车匀速行驶，经过一条长420米的隧道需要15秒的时间，隧道的顶上有一盏灯，垂直向下发光，灯光照在火车上的时间是5秒，求这列火车的长度．【答案】这列火车的长度为210米．【分析】设这列火车的长度为x米，根据经过一条长420米的隧道需要15秒的时间，灯光照在火车上的时间是5秒，以及火车的速度不变，列出方程求解即可．【详解】设这列火车的长度为x米，根据题意可知：，解得x＝210，答：这列火车的长度为210米．【点睛】本题考查了一元一次方程的应用，解题关键是要读懂题目的意思，根据题目给出的条件，找出合适的等量关系列出方程，再求解．14．一列火车匀速行驶，经过一条长的隧道需要的时间．隧道的顶上有一盏灯，垂直向下发光，灯光照在火车上的时间是．（1）设火车的长度为，用含x的式子表示：从车头经过灯下到车尾经过灯下火车所走的路程和这段时间内火车的平均速度；（2）设火车的长度为，用含x的式子表示；从车头进入隧道到车尾离开隧道火车所走的路程和这段时间内火车的平均速度；（3）上述问题中火车的平均速度发生了变化吗？（4）求这列火车的长度．【答案】（1）路程，平均速度；（2）路程，平均速度；（3）不变；（4）300m【分析】（1）根据火车长度为m，根据题意列出代数式即可；（2）根据题意列出代数式即可；（3）上述问题中火车的平均速度不发生变化；（4）根据速度相等列出方程，求出方程的解即可得到结果．【详解】（1）根据题意得：从车头经过灯下到车尾经过灯下火车所走的路程为m，这段时间内火车的平均速度为；（2）从车头进入隧道到车尾离开隧道火车所走的路程为，这段时间内火车的平均速度为；（3）火车的平均速度不发生变化；（4）根据题意得，，火车长．【点睛】本题考查一元一次方程的应用，解题关键是要读懂题目的意思，根据题目给出的条件，找出合适的等量关系列出方程．15．一列火车匀速行驶，经过一条长475m的A隧道用了30s的时间．A隧道的顶上有一盏灯，垂直向下发光，行驶过程中灯光照在火车上的时间是11s．（1）求这列火车的长度；（2）若这列火车经过A隧道后按原速度又经过了一条长775m的B隧道，求这列火车经过B隧道需要的时间．【答案】（1）275米；（2）42秒【分析】（1）设这列火车的长度为x米，根据速度=路程÷时间结合火车的速度不变，即可得出关于x的一元一次方程，解之即可得出结论；（2）利用速度=路程÷时间可求出火车的速度，再利用火车经过B隧道所需时间=（火车长度+B隧道的长度）÷火车的速度，即可求出结论．【详解】解：（1）设这列火车的长度为x米，依题意，得：，解得：x=275．答：这列火车的长度为275米．（2）这列火车的速度为275÷11=25（米/秒），这列火车经过B隧道需要的时间为（275+775）÷25=42（秒）．答：这列火车经过B隧道需要的时间为42秒．【点睛】本题考查了一元一次方程的应用，找准等量关系，正确列出一元一次方程是解题的关键．16．一列火车匀速行驶，经一条长的隧道需要的时间隧道的顶上有一盏灯，垂直向下发光，灯光照在火车上的时间是，假设这列火车的长度为．（1）设从车头经过灯到车尾经过灯下火车所走的这段时间内火车的平均速度为，从车头进入隧道到车尾离开隧道火车所走的这段时间内火车的平均速度为，计算：(结果用含的式子表示)．（2）求式子：的值．【答案】（1）；（2）2020．【分析】（1）利用速度路程时间，可用含的代数式表示出，的值，再将其代入中即可得出结论；（2）由火车是匀速运动（即，即可得出关于的一元一次方程，解之即可得出的值，再将其代入中即可求出结论．【详解】解：（1）依题意，得：，，．（2）火车匀速行驶，，即，，．【点睛】本题考查了一元一次方程的应用、列代数式以及代数式求值，解题的关键是：（1）利用速度路程时间，用含的代数式表示出，的值；（2）找准等量关系，正确列出一元一次方程．17．一列火车勾速行驶，经过一条长的隧道需要的时间．隧道的顶上有一盏灯，垂直向下发光，灯光照在火车上的时间是．（1）设火车的长度为．用含的式子表示：从车头经过灯下到车尾经过灯下火车所走的路程和这段时间内火车的平均速度；（2）设火车的长度为，用含的式子表示：从车头进入隧道到车尾离开隧道火车所走的路程和这段时间内火车的平均速度；（3）求这列火车的长度．【答案】（1）m/s（2）m/s（3）这列火车的长度300m【分析】(1)根据速度=路程÷时间计算即可．(2)从车头进入隧道到车尾离开隧道火车所走的路程为(x+300)m,再根据速度=路程÷时间计算即可．(3)根据(1)(2)的式子,列出时间相等的方程解出即可．【详解】(1)根据题意得：从车头经过灯下到车尾经过灯下火车所走的路程为xm,这段时间内火车的平均速度m/s；(2)从车头进入隧道到车尾离开隧道火车所走的路程为(x+300)m,这段时间内火车的平均速度为m/s;(3)根据题意得：解得：x=300,答：这列火车的长度300m．【点睛】本题考查一元一次方程的应用,关键在于理解题意找出等量关系．18．数学课上，小明和小颖对一道应用题进行了合作探究：一列火车匀速行驶，经过一条长为1000米的隧道需要50秒，整列火车完全在隧道里的时间是30秒，求火车的长度．（1）请补全小明的探究过程：设火车的长度为x米，则从车头进入隧道到车尾离开隧道所走的路程为（1000+x）米，所以这段时间内火车的平均速度为米/秒；由题意，火车的平均速度还可以表示为米/秒．再根据火车的平均速度不变，可列方程，解方程后可得火车的长度为米．（2）小颖认为：也可以通过设火车的平均速度为v米