解:设小明步行速度为x米/分,
15(x+3x)=6000,
解得:x=100,
∴父子两人相遇时距离学校15×100=1500(米),
∴返回时速度为2×100=200(米/分),
∴返回时间为:1500÷200=7.5(分钟),
∴取书共用了15+7.5=22.5(分钟),
∴回到学校是7点42分半,能在上课前到达.
分析:首先设小明步行速度为x米/分,则小明的父亲的速度是3x米/分,根据速度×时间=路程可得方程:15(x+3x)=6000,解方程可得到小明的步行速度,同时再求出返回时速度与距离,算出回学校所用的时间即可得到答案.
点评:此题主要考查了一元一次方程的应用,关键是弄清题意,设出未知数,找到合适的等量关系,列出方程.