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牛吃草的问题和水管问题.docx

上传人:仙人****88 文档编号:12013028 上传时间:2025-08-27 格式:DOCX 页数:9 大小:390.41KB 下载积分:10 金币
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牛吃草的问题 列式子的依据是原有的草量不变。 【例1】有一块牧场,可供10头牛吃20天,15头牛吃10天,则它可供25头牛吃多少天? A.3 B.4 C.5 D.6 【解析】设该牧场每天长草量恰可供头牛吃一天,这片草场可供25头牛吃天 根据核心公式: ,代入 【例2】有一块牧场,可供10头牛吃20天,15头牛吃10天,则它可供多少头牛吃4天? A.20 B.25 C.30 D.35 【解析】设该牧场每天长草量恰可供头牛吃一天,这片草场可供头牛吃4天 根据核心公式: ,代入 【例3】如果22头牛吃33公亩牧场的草,54天后可以吃尽,17头牛吃28公亩牧场的草,84天可以吃尽,那么要在24天内吃尽40公亩牧场的草,需要多少头牛? A.50 B.46 C.38 D.35 【解析】 设每公亩牧场每天新长出来的草可供头牛吃1天,每公亩草场原有牧草量,24天内吃尽40公亩牧场的草,需头牛 根据核心公式: ,因此,选择D 【注释】这里面牧场的面积发生变化,所以每天长出的草量不再是常量。 【例4】林子里有猴子喜欢吃的野果,23只猴子可在9周内吃光,21只猴子可在12周内吃光,问如果有33只猴子一起吃,则需要几周吃光?(假定野果生长的速度不变) A.2周 B.3周 C.4周 D.5周 【解析】设每天新生长的野果足够只猴子吃,33只猴子共需周吃完 有恒等式: 解,得,代入恒等式 【例5】物美超市的收银台平均每小时有60名顾客前来排队付款,每一个收银台每小时能应付80名顾客付款。某天某时刻,超高如果只开设一个收银台,付款开始4小时就没有顾客排队了,问如果当时开设两个收银台,则付款开始几小时就没有顾客排队了 A.2小时 B.1.8小时 C.1.6小时 D.0.8小时 【解析】设共需小时就无人排队了, 【例6】草场有一片均匀生长的草地,可供27头牛吃6周,或供23头牛吃9周,那么它可供21头牛吃几周? 【解析】27头牛吃6周相当于27×6=162头牛吃1周时间,吃了原有的草加上6周新长的草; 23头牛吃9周相当于23×9=207头牛吃1周时间,吃了原有的草加上9周新长的草;于是,多出了207-162=45头牛,多吃了9-6=3周新长的草.所以45÷3=15头牛1周可以吃1周新长出的草.即相当于给出15头牛专门吃新长出的草.于是27-15=12头牛6周吃完原有的草,现在有21头牛,减去15头吃长出的草,于是21-15=6头牛来吃原来的草; 所以需要12×6÷6=12(周),于是2l头牛需吃12周. 一般方法: 先求出变化的草相当于多少头牛来吃:(甲牛头数×时间甲-乙牛头数×时间乙)÷(时间甲-时间乙); 再进行如下运算:(甲牛头数-变化草相当头数)×时问甲÷(丙牛头数-变化草相当头数)=时间丙. 或者:(甲牛头数-变化草相当头数)×时间甲÷时间丙+变化草相当头数丙所需的头数. 【例7】有三块草地,面积分别是4公顷、8公顷和10公顷.草地上的草一样厚而且长得一样快.第一块草地可供24头牛吃6周,第二块草地可供36头牛吃12周.问:第三块草地可供50头牛吃几周? 【解析】 我们知道24×6=144头牛吃一周吃2个(2公顷+2公顷周长的草).36×12=432头牛吃一周吃4个(2公顷+2公顷12周长的草).于是144÷2=72头牛吃一周吃2公顷+2公顷6周长的草.432÷4=108头牛吃一周吃2公顷+2公顷12周长的草.所以108-72=36头牛一周吃2公顷12—6=6周长的草.即36÷6=d头牛1周吃2公顷1周长的草. 对每2公顷配6头牛专吃新长的草,则正好.于是4公顷,配4÷2×6=12头牛专吃新长的草,即24-12=12头牛吃6周吃完4公顷,所以1头牛吃6×1÷(4÷2)=36周吃完2公顷. 所以10公顷,需要10÷2×6=30头牛专吃新长的草,剩下50-30=20头牛来吃10公顷草,要36 ×(10÷2)÷20=9周. 于是50头牛需要9周吃10公顷的草. 【例8】如图,一块正方形的草地被分成完全相等的四块和中间的阴影部分,已知草在各处都是同样速度均匀生长.牧民带着一群牛先在①号草地上吃草,两天之后把①号草地的草吃光.(在这2天内其他草地的草正常生长)之后他让一半牛在②号草地吃草,一半牛在③号草地吃草,6天后又将两个草地的草吃光.然后牧民把的牛放在阴影部分的草地中吃草,另外号的牛放在④号草地吃草,结果发现它们同时把草场上的草吃完.那么如果一开始就让这群牛在整块草地上吃草,吃完这些草需要多少时间? 【解析】一群牛,2天,吃了1块+1块2天新长的;一群牛,6天,吃了2块+2块2+6=8天新长的;即3天,吃了1块+1块8天新长的.即群牛,1天,吃了1块1天新长的. 又因为,的牛放在阴影部分的草地中吃草,另外的牛放在④号草地吃草,它们同时吃完.所以,③=2阴影部分面积.于是,整个为块地.那么需要群牛吃新长的草,于是=现在.所以需要吃:天. 所以,一开始将一群牛放到整个草地,则需吃30天. 【例9】现在有牛、羊、马吃一块草地的草,牛、马吃需要45天吃完,于是马、羊吃需要60天吃完,于是牛、羊吃需要90天吃完,牛、羊一起吃草的速度为马吃草的速度,求马、牛、羊一起吃,需多少时间? 【解析】 我们注意到: 牛、马45天吃了 原有+45天新长的草① 牛、马90天吃了 2原有+90天新长的草⑤ 马、羊60天吃了 原有+60天新长的草② 牛、羊90天吃了 原有+90天新长的草③ 马 90天吃了 原有+90天新长的草④ 所以,由④、⑤知,牛吃了90天,吃了原有的草;再结合③知,羊吃了90天,吃了90天新长的草,所以,可以将羊视为专门吃新长的草. 所以,②知马60天吃完原有的草,③知牛90天吃完原有的草.现在将牛、马、羊放在一起吃;还是让羊吃新长的草,牛、马一起吃原有的草. 所需时间为l÷=36天. 所以,牛、羊、马一起吃,需36天. 【例10】某车站在检票前若干分钟就开始排队了,每分钟来的旅客一样多,从开始检票到队伍消失(还有人在接受检票),若开5个剪票口,要30分钟,开6个检票口要20分钟。如果要在10分钟消失,要同时开多少个检票口? 解答:把一个检票口一分钟检票量作为1份,则每分钟来的旅客为:(5×30-6×20)÷(30-20)=3份 所以开始检票前有旅客: 5×30-30×3=60份 所以要十分钟队伍消失,要开(60+3×10)÷10=9个 【例11】一片牧草,每天生长的速度相同.现在这片牧草可供16头牛吃20天,或者可供80只羊吃12天.如果1头牛的吃草量等于4只羊的吃草量,那么10头牛与60只羊一起吃可以吃多少天? 解答:10头牛与60只羊一起吃,可吃8天.(都按牛计算)16头牛20天吃的草可供多少头牛吃一天?  20×16=320   80只羊(即20头牛)吃12天的草量可供多少头牛吃一天?  20×12=240   (20-12)天新长的草可供多少头牛吃一天?  320-240=80   每天新长的草可供多少头牛吃一天?  80÷8=10   原有的草可供多少头牛吃一天?  320-10×20=120 或  240-10×12=120   10头牛与60只羊(即25头牛)中的10头牛去吃每天新长出的草,余下的(25-10=)15头牛去吃原有的草,原有的草可供15头牛吃几天?  120÷15=8 【例12】有三块草地,面积分别是5公顷,15公顷和24公顷。草地上的草一样厚而且长得一样快。第一块草地可供10头牛吃30天;第二块草地可供28头牛吃45天。那么第三块草地可供多少头牛吃80天? 解答:一头牛一天吃草量为1份 10×30=300………5公顷草量+5公顷30天生长量…(1) 300÷5=60………1公顷草量+1公顷30天生长量…(2) 28×45=1260……15公顷草量+15公顷45天生长量…(3) 1260÷15=84…… 1公顷草量+1公顷45天生长量…(4) (84-60)÷15=1.6……1公顷1天生长量。…(5) 其中(2)(4)(5)步也可用(3)-(1)×3,得15×15×1公顷1天生长量=360 1公顷1天生长量=360÷15÷15=1.6 1公顷草地原有草:60—1.6×30或84-1.6×45=12…(6) 24公顷草地原有草够多少头牛吃80天:12×24÷80=3.6头…(7) 24公顷草地每天生长的草够多少头牛吃:1.6×24=38.4头…(8) 共3.6+38.4=42头 【例13】牧场上长满牧草,每天牧草都匀速生长,这片牧草可供10头牛吃20天,可供15头牛吃10天,那么,供25头吃几天? 分析:首先,我们要清楚这样两个量是固定不变的:草地上原有的草量;草的生长速度,而这两个不变量题目中都没有直接告诉我们,因此,求出这两个不变量便是解题的关键。一般说来,解答这类应用题可以分成以下几步: 第一步:通过比较两种情况求出牧草的生长速度。 第一种情况:10头牛吃20天,共吃了10×20=200(头/天)的草量。 第二种情况:15头牛吃10天,共吃了15×10=150(头/天)的草量。 思考:为什么同一片草地,两种情况吃的总草量会不相等呢?这是因为吃的时间不一样。 事实上,第一种情况的:200头/天的草量=草地上原有的草量+20天里新长出来的草量; 同样,第二种情况的:150头/天的草量=草地上原有的草量+10天里新长出来的草量; 通过比较,我们就会发现,两种情况的总草量与“草地上原有的草量”无关,与吃的时间有关系。因此,通过比较,我们就能求出“草的生长速度”这一十分关键的量:(200-150)÷(20-10)=5(头/天) 第二步:求出草地上原有的草量。     既然牛吃的草可以分成两部分,那么只要用“一共吃的草量”减去“新长出来的草量”就能求出“草地上原有的草量”。     200-5×20=100(头/天)或者150-5×10=100(头/天) 第三步:求可以供25头牛吃多少天?(思考:结果会比10天大还是小?)     显然,牛越多,吃的天数越少。     在这里,我们还是要紧紧抓住“牛吃的草可以分成两部分”来思考。我们可以将25头牛分成两部分:一部分去吃新生的草;另一部分去吃原有的草。因为草的生长速度是5头/天,所以新生的草恰好够5头牛吃,那么吃原有的草的牛应该有25-5=20(头)。当这20头牛将草地原有的草量吃完时,草地上也就没有草了。      100÷(25-5)=5(天) 【例14】牧场上有一片牧草,可供27头牛吃6周,或者供23头牛吃9周。如果牧草每周匀速生长,可供21头牛吃几周? 解答这类问题,困难在于草的总量在变,它每天、每周都在均匀地生长,时间越长,草的总量越多。草的总量是由两部分组成的:(1)某个时间期限前草场上原有的草量;(2)这个时间期限后草场每天(周)生长而新增的草量。因此,必须设法找出这两个量来。下面就用开头的题目为例进行分析。(见下图) 从上面的线段图可以看出23头牛9周的总草量比27头牛6周的总草量多,多出部分相当于3周新生长的草量。为了求出一周新生长的草量,就要进行转化。27头牛6周吃草量相当于27×6=162头牛一周吃草量(或一头牛吃162周)。23头牛9周吃草量相当于23×9=207头牛一周吃草量(或一头牛吃207周)。这样一来可以认为每周新生长的草量相当于(207-162)÷(9-6)=15头牛一周的吃草量。需要解决的第二个问题是牧场上原有草量是多少?用27头牛6周的总吃草量减去6周新生长的草量(即15×6=90头牛吃一周的草量)即为牧场原有的草量。所以牧场上原有草量为26×6-15×6=72头牛一周的吃草量(或者为23×9-15×9=72)。 牧场上的草21头牛几周才能吃完呢?解决这个问题相当于把21头牛分成两部分。一部分看成专吃牧场上原有的草,另一部分看成专吃新生长的草。但是新生的草只能维持15头牛的吃草量,且始终保持平衡(前面已分析过每周新生的草恰够15头牛吃一周)。故分出15头牛吃新生长的草,另一部分21-15=6头牛去吃原有的草。所以牧场上的草够吃72÷6=12周,也就是这个牧场上的草够21头牛吃12周。 【例15】12头牛28天可以吃完10公亩牧场上全部牧草,21头牛63天可以吃完30公亩牧场上全部牧草。多少头牛126天可以吃完72公亩牧场上全部牧草(每公亩牧场上原有草量相等,且每公亩牧场每天生长草量相等)? 分析:解量的关键在于求出一公亩一天新生长的草量可供几头牛吃一天,一公亩原有的草量可供几头牛吃一天。12头牛28天吃完10公亩牧场上的牧草,相当于1公亩原来的牧草加上28天新生产的草可供33.6头牛吃一天(12×28÷10=33.6)。 21头牛63天吃完30公亩牧场上的牧草,相当于1公亩原有的草加上63天新生长的草可供44.1头牛吃一天(63×21÷30=44.1)。 1公亩一天新生长的牧草可供0.3头牛吃一天,即: (44.1-33.6)÷(63-28) = 0.3(头) 1公亩原有的牧草可供25.2头牛吃一天,即: 33.6-0.3×28=25.2(头) 72公亩原有牧草可供14.4头牛吃126天,即: 72×25.2÷126=14.4(头) 72公亩每天新生长的草量可供21.6头牛吃一天,即: 72×0.3=21.6(头) 所以72公亩牧场上的牧草可供36(=14.4+21.6)头牛吃126天,问题得解。 解:一公亩一天新生长草量可供多少头牛吃一天? (63×21÷30-12×28÷10)÷(63-28)=0.3(头) 一公亩原有牧草可供多少头牛吃一天? 12×28÷10-0.3×28=25.2(头) 72公亩的牧草可供多少头牛吃126天? 72×25.2÷126+72×0.3= 36(头) 【例16】一块草地,每天生长的速度相同。现在这片牧草可供16头牛吃20天,或者供80只头吃12天。如果一头牛一天的吃草量等于4只羊一天的吃草量,那么10头牛与60只羊一起吃可以吃多少天? 分析:由于1头牛每天的吃草量等于4只羊每天的吃草量,故60只羊每天的吃草量和15头牛每天的吃草量相等,80只羊每天吃草量与20头牛每天吃草量相等。 解:60只羊每天吃草量相当于多少头牛每天的吃草量? 60÷4=15(头) 草地原有草量与20天新生长草量可供多少头牛吃一天? 16×20=320(天) 80只羊12天的吃草量可供多少头牛吃一天? 80÷4×12=240(头) 每天新生长的草量够多少头牛吃一天? (320-240)÷(20-12)=10(头) 原有草量可够多少头牛吃一天? 320-20×10=120(头) 原有草量可供10头牛与60只羊吃多少天? 120÷(60÷4+10-10)=8(天) 【例17】有三片草场,每亩原有草量相同,草的生长速度也相同。三片草场的面积分别为亩、10亩和24亩。第一片草场可供12头牛吃4周,第二片草场可供21头牛吃9周。问:第三片草场可供多少头牛吃18周? 解:设每亩草场原有的草量为a,每周每亩草场新生长草量为b。依题意 第一片草场(亩)原有的草与4周新生长的草量之和为: ()a+(4×)b 每头牛每周的吃草量为(第一片草场亩):[]÷(12×4)== (1) 第二片草场(10亩)原有的草与9周生长出来的草为: 10a+(10×9)b 每头牛每周的吃草量为:(第二片草场) (2) 由于每头牛每周吃草量相等,列方程为: (3) 5a=60b 则a=12b(表示1亩草场上原有草量是每周新生长草量的12倍) 将a=12b代入(3)的两边得到每头牛每周吃草量为。 设第三片草场(24亩)可供x头牛吃18周吃完,则由每头牛每周吃草量可列出方程为: (4) x=36 答:第三片草场可供36头牛18周食用。 这道题列方程时引入a、b两个辅助未知数,在解方程时不一定要求出其数值,在本题中只需求出它们的比例关系即可。 【例18】有三片牧场,场上草长得一样密,而且长得一快;21头牛9星期吃完第二片牧场的草.问多少头牛18星期才能吃完第三片牧场的草?   解:吃草总量=一头牛每星期吃草量×牛头数×星期数.根据这一计算公式,可以设定“一头牛每星期吃草量”作为草的计量单位.   原有草+4星期新长的草=12×4.   原有草+9星期新长的草=7×9.   由此可得出,每星期新长的草是(7×9-12×4)÷(9-4)=3.   那么原有草是 7×9-3×9=36(或者12×4-3×4).   对第三片牧场来说,原有草和18星期新长出草的总量是这些草能让 90×7.2÷18=36(头) 牛吃18个星期.   答:36头牛18个星期能吃完第三片牧场的草. 牛吃草问题经常给出不同头数的牛吃同一片次的草,这块地既有原有的草,又有每天新长出的草。由于吃草的牛头数不同,求若干头牛吃的这片地的草可以吃多少天。  解题关键是弄清楚已知条件,进行对比分析,从而求出每日新长草的数量,再求出草地里原有草的数量,进而解答题总所求的问题。   这类问题的基本数量关系是:   1.(牛的头数×吃草较多的天数-牛头数×吃草较少的天数)÷(吃的较多的天数-吃的较少的天数)=草地每天新长草的量。   2.牛的头数×吃草天数-每天新长量×吃草天数=草地原有的草。   例1.由于天气逐渐变冷,牧场上的草每天一均匀的速度减少。经计算,牧场上的草可供20头牛吃5天,或供16头牛吃6天。那么可供11头牛吃几天?( )    A.12 B.10 C.8 D.6   【答案】C。 解析:设每头牛每天吃1份草,则牧场上的草每天减少(20×5-16×6)÷(6-5)=4份草,原来牧场上有20×5+5×4=120份草,故可供11头牛吃120÷(11+4)=8天。   例2.有一片牧场,24头牛6天可以将草吃完;21头牛8天可以吃完,要使牧草永远吃不完,至多可以放牧几头牛?( )    A.8 B.10 C.12 D.14   【答案】C。解析:设每头牛每天吃1份草,则牧场上的草每天生长出(21×8-24×6)÷(8-6)=12份,如果放牧12头牛正好可吃完每天长出的草,故至多可以放牧12头牛。   例3.有一个水池,池底有一个打开的出水口。用5台抽水机20小时可将水抽完,用8台抽水机15小时可将水抽完。如果仅靠出水口出水,那么多长时间将水漏完?( )    A.25 B.30 C.40 D.45   【答案】D。解析:出水口每小时漏水为(8×15-5×20)÷(20-15)=4份水,原来有水8×15+4×15=180份,故需要180÷4=45小时漏完。   练习:   1.一片牧草,可供16头牛吃20天,也可以供80只羊吃12天,如果每头牛每天吃草量等于每天4只羊的吃草量,那么10头牛与60只羊一起吃这一片草,几天可以吃完?( )    A.10 B.8 C.6 D.4   2.两个孩子逆着自动扶梯的方向行走。20秒内男孩走27级,女孩走了24级,按此速度男孩2分钟到达另一端,而女孩需要3分钟才能到达。则该扶梯静止时共有多少级可以看见?( )    A.54 B.48 C.42 D.36   3.22头牛吃33公亩牧场的草,54天可以吃尽,17头牛吃同样牧场28公亩的草,84天可以吃尽。请问几头牛吃同样牧场40公亩的草,24天吃尽?( ) A.50 B.46 C.38 D.35 水管问题 从数学的内容来看,水管问题与工程问题是一样的.水池的注水或排水相当于一项工程,注水量或排水量就是工作量.单位时间里的注水量或排水量就是工作效率.至于又有注入又有排出的问题,不过是工作量有加有减罢了.因此,水管问题与工程问题的解题思路基本相同. 【例1】甲、乙两管同时打开,9分钟能注满水池.现在,先打开甲管,10分钟后打开乙管,经过3分钟就注满了水池.已知甲管比乙管每分钟多注入0.6立方米水,这个水池的容积是多少立方米?      甲每分钟注入水量是   乙每分钟注入水量是   因此水池容积是   答:水池容积是27立方米. 【例2】有一些水管,它们每分钟注水量都相等.现在   按预定时间注满水池,如果开始时就打开10根水管,中途不增开水管,也能按预定时间注满水池.问开始时打开了几根水管?           答:开始时打开6根水管. 【例3】蓄水池有甲、丙两条进水管,和乙、丁两条排水管.要灌满一池水,单开甲管需3小时,单开丙管需要5小时.要排光一池水,单开乙管需要   、乙、……的顺序轮流打开1小时,问多少时间后水开始溢出水池?     ,否则开甲管的过程中水池里的水就会溢出.      以后(20小时),池中的水已有          此题与广为流传的“青蛙爬井”是相仿的:一只掉进了枯井的青蛙,它要往上爬30尺才能到达井口,每小时它总是爬3尺,又滑下2尺.问这只青蛙需要多少小时才能爬到井口?   看起来它每小时只往上爬3- 2= 1(尺),但爬了27小时后,它再爬1小时,往上爬了3尺已到达井口.   因此,答案是28小时,而不是30小时. 【例4】一个蓄水池,每分钟流入4立方米水.如果打开5个水龙头,2小时半就把水池水放空,如果打开8个水龙头,1小时半就把水池水放空.现在打开13个水龙头,问要多少时间才能把水放空?   解:先计算1个水龙头每分钟放出水量.   2小时半比1小时半多60分钟,多流入水  4 × 60= 240(立方米).   时间都用分钟作单位,1个水龙头每分钟放水量是  240 ÷ ( 5× 150- 8 × 90)= 8(立方米),   8个水龙头1个半小时放出的水量是  8 × 8 × 90,   其中 90分钟内流入水量是 4 × 90,因此原来水池中存有水 8 × 8 × 90-4 × 90= 5400(立方米).   打开13个水龙头每分钟可以放出水8×13,除去每分钟流入4,其余将放出原存的水,放空原存的5400,需要   5400 ÷(8 × 13- 4)=54(分钟).   答:打开13个龙头,放空水池要54分钟.   水池中的水,有两部分,原存有水与新流入的水,就需分开考虑,解本题关键是先求出池中原存有的水.这在题目中却是隐含着的. 【例5】一个水池,地下水从四壁渗入池中,每小时渗入水量是固定的.打开A管,8小时可将满池水排空,打开C管,12小时可将满池水排空.如果打开A,B两管,4小时可将水排空.问打开B,C两管,要几小时才能将满池水排空?4 小时 48分才将满池水排完   本题也要分开考虑,水池原有水(满池)和渗入水量.由于不知具体数量,像工程问题不知工作量的具体数量一样.这里把两种水量分别设成“1”.但这两种量要避免混淆.事实上,也可以整数化,把原有水设为8与12的最小公倍数 24.   17世纪英国伟大的科学家牛顿写过一本《普遍算术》一书,书中提出了一个“牛吃草”问题,这是一道饶有趣味的算术题.从本质上讲,与例18和例19是类同的.题目涉及三种数量:原有草、新长出的草、牛吃掉的草.这与原有水量、渗入水量、水管排出的水量,是完全类同的. 【例6】画展9点开门,但早有人排队等候入场.从第一个观众来到时起,每分钟来的观众人数一样多.如果开3个入场口,9点9分就不再有人排队,如果开5个入场口,9点5分就没有人排队.问第一个观众到达时间是8点几分?   解:设一个入场口每分钟能进入的观众为1个计算单位.   从9点至9点9分进入观众是3×9,   从9点至9点5分进入观众是5×5.   因为观众多来了9-5=4(分钟),所以每分钟来的观众是  (3×9-5×5)÷(9-5)=0.5.   9点前来的观众是  5×5-0.5×5=22.5.   这些观众来到需要  22.5÷0.5=45(分钟).   答:第一个观众到达时间是8点15分. 【例7】一个水池,甲、乙两管同时开,5小时灌满;乙、丙水管同时开,4小时灌满;如果乙管先开6小时,还需要甲、丙两管同时开2小时才能灌满(这时乙管关闭).那么乙管单独灌满水池需要多少小时? 解: 甲、乙两管每小时灌水池的;乙、丙两管每小时灌水池的.因此甲管、丙管各开1小时,乙管开2小时能灌水池的+=,那么甲、丙两管同时开2小时,乙管开4小时可以灌水池的×2=,所以1-=的工作量乙管还要6-4=2(小时)完成.所以乙管每小时灌水池的÷2=,那么乙管单独灌满水池需要1÷=20 (小时). 【例8】有一个蓄水池装有9根水管,其中一根为进水管,其余8根为相同的出水管.进水管以均匀的速度不停地向这个蓄水池注水.后来有人想打开出水管,使池内的水全部排光(这时池内已注入了一些水).如果把8根出水管全部打开,需3小时把池内的水全部排出;如果仅打开5根出水管,需6小时把池内的水全部排出.要想在4.5小时内把池内的水全部排光.需要同时打开多少根出水管? 解:设打开一根水管每小时可排出水1份,8根水管开3小时共可排出8×3=24(份),5根水管6小时共可排出5×6=30(份), 30-24=6(份),这6份是(6-3=)3小时内进水管放进的水.(30-24)÷(6-3)=2(份),这2份就是进水管每小时进的水.所以需同时打开:[8×3+(4.5-3)×2]÷4.5=6(根)进水管. 例24. 蓄水池装有甲、丙两根进水管和乙、丁两根出水管.要注满一池水,单开甲管需要3小时,单开丙管需要5小时;要排空一池水,单开乙管需要4小时,单开丁管需要6小时.现在池内有池水,如果由甲、乙、丙、丁轮流各开1小时的顺序连续供水,多少小时后,水池中的水开始溢出水池. 解:一个轮回水池增加水=,5个轮回后,水池共有水×5== (已放水4×5=20小时),÷=0.75 (小时),所以20+0.75=20.75(小时)后水池开始溢水. 【例9】如图,有一个正方体水箱,在某一个侧面相同高度的地方有三个大小相同的出水孔.用一个进水管给空水箱灌水,若三个出水孔全关闭,则需要用1个小时将水箱灌满;若打开一个出水孔,则需要用1小时5分钟将水箱灌满;若打开两个出水孔,则需要用72分钟将水箱灌满.那么,若三个出水孔全打开,则需要用多少分钟才能将水箱灌满? 【分析与解】 方法一:设打开一个出水孔时,灌满出水孔以上的部分需要时间为,则不打开出水孔和打开两个出水孔灌满水孔以上部分所需时间为 有工作效率之间的关系: 通分为化简为解得 所以,不打开出水孔需分钟灌满水孔以上的水,而灌满出水孔以下的水为 分钟. 视水孔以上的水箱水量为单位“l”,有一个出水孔的工作效率为: 那么打开三个出水孔的工作效率为 所以,打开三个出水孔灌满整个水箱所需的时间为分钟 方法二:在打开一个出水孔时,从小孔流出的水量相当于进水管分钟的进水量;在打开两个出水孔时,从小孔流出的水量相当于进水管分钟的进水量.而且注意到,后者出水孔出水的时间比前者多分钟. 因此两个出水孔7分钟的排水量相当于进水管分钟的进水量。因此进水管1分钟的进水量相当于一个出水孔7分钟的排水量。那么在打开一个出水孔的时候,小孔排水分钟,也就是说,进水,进水分钟后,水面达到小孔高度。因此打开三个出水孔的时候,灌满水箱需要分钟. 【例10】有一个灌溉用的中转水池,一直开着进水管往里灌水,一段时间后,用2台抽水机排水,则用40分钟能排完;如果用4台同样的抽水机排水,则用16分钟排完。问如果计划用10分钟将水排完,需要多少台抽水机? A.5台 B.6台 C.7台 D.8台 【解析】设每分钟流入的水量相当于台抽水机的排水量,共需台抽水机 有恒等式: 解,得,代入恒等式 【例11】有一水池,池底有泉水不断涌出,要想把水池的水抽干,10台抽水机需抽8小时,8台抽水机需抽12小时,如果用6台抽水机,那么需抽多少小时? A.16 B.20 C.24 D.28 【解析】设每分钟流入的水量相当于台抽水机的排水量,共需小时 有恒等式: 解,得,代入恒等式 【例12】一水库原有存水量一定,河水每天均匀入库。5台抽水机连续20天可抽干,6台同样的抽水机连续15天可抽干。若要求6天抽干,需要多少台同样的抽水机? 解答:水库原有的水与20天流入水可供多少台抽水机抽1天? 20×5=100(台) 水库原有水与15天流入的水可供多少台抽水机抽1天? 6×15=90(台) 每天流入的水可供多少台抽水机抽1天? (100-90)÷(20-15)=2(台) 原有的水可供多少台抽水机抽1天? 100-20×2=60(台)或90-15×2=60 若6天抽完,共需抽水机多少台? 60÷6+2=12(台) 【例13】一只船发现漏水时,已经进了一些水,水匀速进入船内。如果10人淘水,3小时淘完;如5人淘水8小时淘完。如果要求2小时淘完,要安排多少人淘水? 解答:这类问题,都有它共同的特点,即总水量随漏水的延长而增加。所以总水量是个变量。而单位时间内漏进船的水的增长量是不变的。船内原有的水量(即发现船漏水时船内已有的水量)也是不变的量。对于这个问题我们换一个角度进行分析。如果设每个人每小时的淘水量为“1个单位”,则船内原有水量与3小时内漏水总量之和等于每人每小时淘水量×时间×人数,即1×3×10=30。船内原有水量与8小时漏水量之和为1×5×8=40。每小时的漏水量等于8小时与3小时总水量之差÷时间差,即(40-30)÷(8-3)=2(即每小时漏进水量为2个单位,相当于每小时2人的淘水量)。船内原有的水量等于10人3小时淘出的总水量-3小时漏进水量,3小时漏进水量相当于3×2=6人1小时淘水量。所以船内原有水量为30-2×3=24。如果这些水(24个单位)要2小时淘完,则需24÷2=12人。但与此同时,每小时的漏进水量又要安排2人淘出,因此共需要12+2=14人。从以上这两个例题看出,不管从哪一个角度来分析问题,都必须求出原有的量及单位时间内增加的量,这两个量是不变的量。 【例14】一个蓄水池装有9根水管,其中1根为进水管,其余8根为相同的出水管。开始进水管以均匀的速度不停地向这个蓄水池蓄水。池内注入了一些水后,有人想把出水管也打开,使池内的水再全部排光。如果把8根出水管全部打开,需要3小时可将池内的水排光;而若仅打开3根出水管,则需要18小时。问如果想要在8小时内将池中的水全部排光,最少要打开几根出水管? 解答:把出水管每小时的排水量看作1份,那么8根出水管3小时排水8×3=24份,3根出水管18小时排水18×3=54份。 依题意24份为水池中原有的蓄水量加上进水管3小时的入水量,而54份为水池中原有的蓄水量加上进水管18小时的入水量,因此进水管每小时的入水量为(54-24)÷(18-3)=2份,水池中原有的水是24-3×2=18份。为使原有的18份水在8小时内放光,每小时至少应排水18÷8=2.25份,又每小时进水管还将注入水2份,故出水管每小时的总排水量至少应为2+2.25=4.25份。每根出水管1小时排水1份,又出水管的根数是整数,故最少要打开5根出水管。
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