一列火车匀速行驶，经过一条长300米的隧道需要20秒的时间．隧道的顶上有一盏灯，垂直向下发光，灯光照在火车上的时间是10秒．求这列火车的长度．
小冉根据学习解决应用问题的经验对上面问题进行了探究，下面是小冉的探究过程，请补充完成：
设这列火车的长度是x米，那么
（1）从车头经过灯下到车尾经过灯下，火车所走的路程是　  　米，这段时间内火车的平均速度是　  　米/秒；
（2）从车头进入隧道到车尾离开隧道，火车所走的路程是　  　米，这段时间内火车的平均速度是　  　米/秒；
（3）火车经过灯下和火车通过隧道的平均速度的关系是　  　；
（4）由此可以列出方程并求解出这列火车的长度（请列方程求解）