某商场在一楼至二楼间安装一自动扶梯,以均匀的速率向上行驶,一男孩与一女孩同时从自动扶梯上到二楼,(扶梯本身也在行驶),如果男孩与女孩都作为匀速运动考虑,且男孩每分钟走动的级数是女孩的两倍,已知男孩走了27级到达扶梯顶部,女孩走了18级到达顶部.(设男孩、女孩每次只跨1级台阶)问扶梯露在外面的部分有多少级?

问题描述:

某商场在一楼至二楼间安装一自动扶梯,以均匀的速率向上行驶,一男孩与一女孩同时从自动扶梯上到二楼,(扶梯本身也在行驶),如果男孩与女孩都作为匀速运动考虑,且男孩每分钟走动的级数是女孩的两倍,已知男孩走了27级到达扶梯顶部,女孩走了18级到达顶部.(设男孩、女孩每次只跨1级台阶)问扶梯露在外面的部分有多少级?

方法一
先假设男孩的速度为每分钟走27级,则女孩的速度为每分钟走27÷2=13.5(级),
女孩走18级所用的时间为
18÷13.5=4/3(分)。
这就是说男孩用一分钟到达顶部,自动扶梯也行使了一分钟,女孩用4/3分到达顶部,自动扶梯也行使了4/3分,多用了4/3-1=1/3(分),多行了(27-18)级,
所以自动扶梯的速度为
(27-18)÷(4/3-1)=27(级),
自动扶梯露在外边的部分共有
27+27=54(级)。
方法二
设男孩走一级,电梯上x级。则女孩走一级,电梯上2x级。由此,便可列出方程:
27+27x=18+18x,
最后解得
x=1。
这说明男孩走了27级,扶梯也走了27级,一共
(1+1)×2=54(级)

设扶梯露在外面的部分有s级,扶梯的速度为v2,女孩自身的速度为v1,则男孩自身的速度为2v1.则v1+v2为女孩上扶梯的速度,2v1+v2为男孩上扶梯的速度.
V1*s/v2+v1=18 (1)
2v1*s/v2+2v1=27 (2)
解这个方程组可得v2=2vl.
即扶梯的速度和男孩的速度一样,男孩上了27级台阶,则扶梯也自动行驶27级,故扶梯露在外面的部分有54级台阶.
答 扶梯露在外面的部分有54级台阶.