公务员行测数量关系,行程中的匀变速问题怎么解答?

闪能公考
2026-04-29

行测数量关系备考匀变速运动问题在近几年公务员考试中逐渐成为高频考点,但其难度并不大。许多考生看到“均匀加速”“匀加速运动”等字眼时容易因物理背景而产生畏难情绪,实际上这类题只需掌握几个核心公式,即可轻松应对。那么今天闪能公考来详细介绍行程中的匀变速问题怎么解答。

一、认识匀变速运动问题

匀变速直线运动,是指速度随时间均匀变化的直线运动,即加速度a保持恒定不变。它来源于高中物理的基本概念,但在行测数量关系考试中,考查形式已做了简化处理。常见题型包括末速度、位移的计算,加速度的求解,以及涉及相遇追及、多阶段运动等复杂过程。


虽然匀变速运动在往年的公务员考试中很少出现,但近两年部分地区(如2022年国考)开始出现这一考点,因此备考联考的考生有必要掌握这一知识点。

二、解题公式:解题的“三板斧”

匀变速运动的核心公式主要有三个,其中平均速度公式是最简便的解题技巧。


1. 速度公式(求末速度)

这是最基础、使用频率最高的公式。当物体以恒定加速度a从初速度v0开始运动,经过时间t后,其末速度vt为:vt=v0+at

该公式适用于已知加速度、时间和初速度来求末速度的场景。


2. 位移公式(求路程)

当物体以初速度v0、加速度a运动了时间t时,运动位移s为:s=v0t+1/2at2

推导该公式的核心是:位移s=平均速度vˉ×时间t。


3. 平均速度公式(秒杀利器)

这是匀变速运动中非常有用的结论:匀变速运动的平均速度等于初速度与末速度的平均值,也等于中间时刻的瞬时速度:vˉ=(v0+vt)/2

结合“路程=平均速度×时间”,我们可以得到:s=vˉ⋅t=[(v0+vt)/2]⋅t

尤其当物体从静止开始运动(v0=0)时,平均速度vˉ=vt/2,这可以极大简化计算。


4. 速度位移公式(辅助工具)

vt2−v02=2as

该公式不涉及时间t,在已知初末速度和位移、需要求加速度或位移时非常有用。

以上公式看似较多,但考试时往往只需灵活组合使用。

三、解题技巧:平均速度公式法详解

在行测考试中,匀变速运动问题不必像高中物理题那样推导每一步的加速度,而是更倾向于使用平均速度公式s=[(v0+vt)/2]×t来快速求解未知量。具体运用包括以下三种常见情况:


(1)已知初速度、末速度和位移,求时间:当题目给出了初速度、末速度以及该段位移时,可直接求出该过程的平均速度,再用“时间=位移÷平均速度”求解。例如:汽车从0加速到20m/s,行驶了100米,求加速时间。平均速度为(0+20)/2=10m/s,时间为100/10=10秒。


(2)已知初速度、时间和位移,求末速度:若已知初速度、时间和位移,可以利用s=[(v0+vt)/2]×t直接反解末速度vt,无需先求加速度(避免了二次方程的繁琐)。追及问题中常用此法。


(3)已知位移和时间,求初速度或末速度:当题目只告诉位移和时间,不涉及加速度时,可以设未知数列方程:s=[(v0+vt)/2]×t,再结合vt=v0+at联立求解。


特别提醒:在“多阶段运动”问题中,需要画出示意图,分阶段分析。例如物体先匀加速再匀速,各阶段交接点的速度是连续相等的,利用这一连续性作为桥梁,结合平均速度公式列方程,是解决此类问题的优选方法。


公务员行测数量关系,行程中的匀变速问题怎么解答?

四、典型例题分析

接下来通过几道经典真题,展示如何快速应用平均速度公式解题。


例1:李某骑车从甲地出发前往乙地,出发时的速度为15千米/小时,此后均匀加速,骑行25%的路程后速度达到21千米/小时。剩余路段保持此速度骑行,总路程前半段比后半段多用时3分钟。


问甲乙两地之间的距离在哪个范围内?

A. 不到23千米   B. 在23~24千米之间

C. 在24~25千米之间   D. 超过25千米


解法分析:

设总路程为4S千米。前S千米为匀加速过程,初速度15km/h,末速度21km/h,平均速度为(15+21)/2=18km/h,加速段用时t1=S/18小时。剩余3S千米以21km/h匀速行驶,用时t2=3S/21=S/7小时。总前半段路程为2S千米,包括:加速段的S千米+匀速段的前S千米(总前半段中的第二部分用时为(S/21)小时)。前半段总用时T前=S/18+S/21;后半段总用时(后2S匀速)为2S/21小时。由题意T前=T后+1/20(3分钟=1/20小时),解得S=6.3千米,总路程4S=25.2千米,故选D


例2:一辆汽车在高速公路上以60公里/小时的速度匀速行驶,此时司机开始以固定的加速度进行加速,加速后50秒内,汽车行驶了1公里。则汽车从开始加速,到加速至高速公路的速度上限120公里/小时需要多长时间?


解法分析:设初速度60km/h,时间50秒=1/72小时,位移1公里,末速度设为vkm/h。由平均速度公式:[60+v]/2×1/72=1

解得v=84km/h,即50秒内速度增加24km/h,加速度恒定。如需从60km/h加速到120km/h,共需增加60km/h,需要时间:60/24×50=125秒.


例3:追及问题

甲乙两辆车相距200米,同向同时沿直线出发,乙保持5米/秒的速度匀速前行,甲从速度为零起步做匀加速运动追赶乙,10秒后恰好追上乙,则甲在追上乙时的速度为?


解法分析:10秒内乙的位移5×10=50米。甲追上乙时,甲的位移比乙多200米,故甲位移200+50=250米。甲从静止开始匀加速,平均速度vˉ=vt/2,且vˉ=250/10=250/10=25米/秒,因此末速度vt=2×25=50米/秒。

五、解题步骤归纳

1. 认真读题,识别运动类型:确认是全程匀变速还是分段运动。

2. 找准已知量:列出初速度、末速度、加速度、时间、位移中的已知项。

3. 灵活选用公式:优先考虑使用平均速度公式简化计算,联立方程求解未知量。

4. 画图辅助:对于复杂过程,画出示意图标注已知量,避免混淆。


以上是闪能介绍的行程中的匀变速问题怎么解答,匀变速运动属于行测中“跨学科”的新题型,虽有物理背景,但考查深度有限。考前可将教材中的相关例题做一遍,重点掌握从加速度求速度、时间、位移,以及利用平均速度公式计算追及、相遇问题。考试时若遇到陌生题型,优先考虑用平均速度公式建立方程,通常可以规避复杂的求加速度过程,以实现“化繁为简”。

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