题目
如图,在数轴上点A表示的数是8,若动点P从原点O出发,以2个单位/秒的速度向左运动,同时另一动点Q从点A出发,以4个单位/秒的速度也向左运动,到达原点后立即以原来的速度返回,向右运动,设运动的时间为t(秒).(1)当t=0.5时,求点Q到原点O的距离;(2)当t=2.5时求点Q到原点O的距离;(3)当点Q到原点O的距离为4时,求点P到原点O的距离.
如图,在数轴上点A表示的数是8,若动点P从原点O出发,以2个单位/秒的速度向左运动,同时另一动点Q从点A出发,以4个单位/秒的速度也向左运动,到达原点后立即以原来的速度返回,向右运动,设运动的时间为t(秒).
(1)当t=0.5时,求点Q到原点O的距离;
(2)当t=2.5时求点Q到原点O的距离;
(3)当点Q到原点O的距离为4时,求点P到原点O的距离.
(1)当t=0.5时,求点Q到原点O的距离;
(2)当t=2.5时求点Q到原点O的距离;
(3)当点Q到原点O的距离为4时,求点P到原点O的距离.

题目解答
答案
解:(1)当t=0.5时,AQ=4t=4×0.5=2
∵OA=8
∴OQ=OA-AQ=8-2=6
∴点Q到原点O的距离为6;
(2)当t=2.5时,点Q运动的距离为4t=4×2.5=10
∵OA=8
∴OQ=10-8=2
∴点Q到原点O的距离为2;
(3)当点Q到原点O的距离为4时,
∵OQ=4
∴Q向左运动时,OA=8,则AQ=4
∴t=1
∴OP=2;
Q向右运动时
OQ=4
∴Q运动的距离是8+4=12
∴运动时间t=12÷4=3
∴OP=2×3=6
∴点P到原点O的距离为2或6.
∵OA=8
∴OQ=OA-AQ=8-2=6
∴点Q到原点O的距离为6;
(2)当t=2.5时,点Q运动的距离为4t=4×2.5=10
∵OA=8
∴OQ=10-8=2
∴点Q到原点O的距离为2;
(3)当点Q到原点O的距离为4时,
∵OQ=4
∴Q向左运动时,OA=8,则AQ=4
∴t=1
∴OP=2;
Q向右运动时
OQ=4
∴Q运动的距离是8+4=12
∴运动时间t=12÷4=3
∴OP=2×3=6
∴点P到原点O的距离为2或6.
解析
考查要点:本题主要考查数轴上动点的运动问题,涉及方向变化、时间分段计算及距离的求解。
解题思路:
- 明确运动方向与速度:P始终向左,Q先向左到达原点后立即向右;
- 分阶段计算位置:Q在到达原点前后的运动需分段处理;
- 分类讨论:当Q到原点距离为4时,需考虑Q在向左或向右两种情况。
关键点:时间分段与方向转换的临界点(Q到达原点的时间)。
(1)当$t=0.5$时,求点Q到原点O的距离
步骤1:计算Q向左移动的距离
Q的速度为$4$单位/秒,$t=0.5$秒时移动距离为:
$4 \times 0.5 = 2$
步骤2:确定Q的位置
Q从A点($8$)向左移动$2$单位,此时位置为:
$8 - 2 = 6$
结论:Q到原点的距离为$6$。
(2)当$t=2.5$时,求点Q到原点O的距离
步骤1:计算Q总移动距离
Q的速度为$4$单位/秒,$t=2.5$秒时移动距离为:
$4 \times 2.5 = 10$
步骤2:分析方向变化
- Q向左移动$8$单位到达原点需时间:
$\frac{8}{4} = 2 \text{秒}$ - 剩余时间$2.5 - 2 = 0.5$秒,Q向右移动距离:
$4 \times 0.5 = 2$
步骤3:确定Q的位置
Q最终位置为:
$0 + 2 = 2$
结论:Q到原点的距离为$2$。
(3)当点Q到原点O的距离为4时,求点P到原点O的距离
分两种情况:
情况1:Q向左移动时
- Q需从A点向左移动$8 - 4 = 4$单位,时间:
$t = \frac{4}{4} = 1 \text{秒}$ - P移动距离:
$2 \times 1 = 2$
结论:OP为$2$。
情况2:Q向右移动时
- Q需从原点向右移动$4$单位,总移动距离:
$8 + 4 = 12$ - 时间:
$t = \frac{12}{4} = 3 \text{秒}$ - P移动距离:
$2 \times 3 = 6$
结论:OP为$6$。