7. 如图,在四边形 $ABCD$ 中,$∠ B = ∠ C$,$AB = 20\ \mathrm{cm}$,$BC = 15\ \mathrm{cm}$,$E$ 为 $AB$ 的中点. 点 $P$ 在线段 $BC$ 上以 $5\ \mathrm{cm/s}$ 的速度由点 $B$ 向点 $C$ 运动,同时,点 $Q$ 在线段 $CD$ 上由点 $C$ 向点 $D$ 运动. 若点 $Q$ 的运动速度与点 $P$ 的运动速度不相等,当点 $Q$ 的运动速度为 $\_\_\_\_\_\_\ \mathrm{cm/s}$ 时,能够使 $△ BPE$ 与 $△ CQP$ 全等.

解析:
【分析】
要解决这个问题,我们先明确已知条件:E是AB中点,先算出BE的长度;再结合动点的运动速度和时间表示出各线段长度;由于∠B=∠C,两个三角形全等存在两种对应边匹配的情况,结合题目中“Q和P速度不相等”的限制排除不符合的情况,剩下的情况列方程求解即可得到Q的速度。
【解析】
解:
∵E为AB的中点,$AB=20\ \mathrm{cm}$
∴$BE=\frac{1}{2}AB=\frac{1}{2}×20=10\ \mathrm{cm}$
设点P、Q的运动时间为$t\ \mathrm{s}$,点Q的运动速度为$v\ \mathrm{cm/s}$
由题意得:$BP=5t\ \mathrm{cm}$,$PC=BC-BP=(15-5t)\ \mathrm{cm}$,$CQ=vt\ \mathrm{cm}$
∵$∠ B=∠ C$,$△ BPE$与$△ CQP$全等,分两种情况讨论:
1. 若$△ BPE≌△ CQP$,则对应边$BP=CQ$,$BE=CP$
此时$5t=vt$,可得$v=5$,与“点Q的运动速度与点P的运动速度不相等”矛盾,舍去该情况;
2. 若$△ BPE≌△ CPQ$,则对应边$BP=CP$,$BE=CQ$
先由$BP=CP$列方程:$5t=15-5t$,解得$t=1.5$
再将$t=1.5$代入$BE=CQ$得:$10=1.5v$,解得$v=\frac{10}{1.5}=\frac{20}{3}$
【答案】
$\frac{20}{3}$
【知识点】
全等三角形的判定与性质,动点问题,一元一次方程的应用
【点评】
本题解题的关键是对全等三角形的对应边进行分类讨论,同时要注意题目给出的速度不等的限制条件,排除不符合题意的解,避免出现多解错误。
【难度系数】
0.6