【分析】(1)E点表示点P运动到与点B重合时的情形,运动时间为3s,可得AB=6cm;再由,可求得AQ的长度,进而得到点Q的运动速度;
n(2)函数图象中线段FG,表示点Q运动至终点D之后停止运动,而点P在线段CD上继续运动的情形.如答图2所示,求出S的表达式,并确定t的取值范围;
n(3)当点P在AB上运动时,PQ将菱形ABCD分成△APQ和五边形PBCDQ两部分,如答图3所示,求出t的值;当点P在BC上运动时,PQ将菱形分为梯形ABPQ和梯形PCDQ两部分,如答图4所示,求出t的值.
(1)由题意,可知题图2中点E表示点P运动至点B时的情形,所用时间为3s,
n则菱形的边长AB=2×3=6cm.
n此时如答图1所示:
nAQ边上的高(cm),
n∴,
n解得AQ=3(cm),
n∴点Q的运动速度为:3÷3=1(cm/s).
n(2)由题意,可知题图2中FG段表示点P在线段CD上运动时的情形.如答图2所示:
n点Q运动至点D所需时间为:6÷1=6(s),点P运动至点C所需时间为12÷2=6(s),至终点D所需时间为18÷2=9(s).
n因此在FG段内,点Q运动至点D停止运动,点P在线段CD上继续运动,且时间t的取值范围为:6≤t≤9.
n如图,过点P作PE⊥AD交AD的延长线于点E,
n则,
,
n∴FG段的函数表达式为:(6≤t≤9).
n(3)菱形ABCD的面积为:.
n当点P在AB上运动时,PQ将菱形ABCD分成△APQ和五边形PBCDQ两部分,如答图3所示.
n此时△APQ的面积.
n根据题意,得,
n解得;
n当点P在BC上运动时,PQ将菱形分为梯形ABPQ和梯形PCDQ两部分,如答图4所示.
n此时,有,即,
n解得.
n∴存在和,使PQ将菱形ABCD的面积恰好分成1:5的两部分.
【点评】本题是运动型综合题,考查了动点问题的函数图象、菱形的性质、解直角三角形、图形面积等知识点.解题关键是深刻理解动点的函数图象,了解图象中关键点所代表的实际意义,理解动点的完整运动过程.