卡在這題?用 AI 解開它
Physics · real student question

一輛車在 120 公里的路上平均 60 公里/小時,前 30 公里以 40 公里/小時、接著 70 公里以 70 公里/小時行駛。求剩下路段的平均速率。

Question

在一條 120 公里120\text{ 公里} 的路上,一輛車的平均速率是 60 公里/小時60\text{ 公里/小時}。它以 40 公里/小時40\text{ 公里/小時} 走完前 30 公里30\text{ 公里},再以 70 公里/小時70\text{ 公里/小時} 走完接下來的 70 公里70\text{ 公里}。求它在剩下路段的平均速率。

A. 40 公里/小時40\text{ 公里/小時} B. 60 公里/小時60\text{ 公里/小時} C. 75 公里/小時75\text{ 公里/小時} D. 80 公里/小時80\text{ 公里/小時}

Step-by-step solution

  1. 把整體平均換算成總時間。 平均速率是總距離除以總時間,所以 t=12060=2 小時t=\frac{120}{60}=2\text{ 小時} 這是關鍵一步:題目給的平均其實是一份時間預算,而不是一個可以再跟其他速率平均的數。

  2. 算出第一段的時間。 t1=3040=0.75 小時t_1=\frac{30}{40}=0.75\text{ 小時}

  3. 算出第二段的時間。 t2=7070=1 小時t_2=\frac{70}{70}=1\text{ 小時}

  4. 相減得到剩下的距離與時間。 s3=120−30−70=20 公里,t3=2−0.75−1=0.25 小時s_3=120-30-70=20\text{ 公里},\qquad t_3=2-0.75-1=0.25\text{ 小時}

  5. 相除得到最後一段的速率。 v3=200.25=80 公里/小時v_3=\frac{20}{0.25}=80\text{ 公里/小時} 所以答案是 D。注意把 4040、7070、8080 天真地平均會得到 63.363.3 而不是 6060——正確的平均必須以時間加權,而 (0.75⋅40+1⋅70+0.25⋅80)/2=60(0.75\cdot 40+1\cdot 70+0.25\cdot 80)/2=60 也確認了一致性。

Answer

v3=200.25=80 公里/小時v_3=\frac{20}{0.25}=80\ \text{公里/小時}

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