解：（1）全线长约$s = 40\mathrm{km}，$若地铁全程的平均速度为$v = 40\mathrm{km/h}，$由$v=\frac{s}{t}$可得，全程的运行时间$t=\frac{s}{v}=\frac{40\mathrm{km}}{40\mathrm{km/h}} = 1\mathrm{h}。$
（2）最高速度$v' = 80\mathrm{km/h}，$地铁以最高速度行驶时间$t' = 3\mathrm{min}=\frac{1}{20}\mathrm{h}，$由$v=\frac{s}{t}$可得，通过的路程$s' = v't' = 80\mathrm{km/h}\times\frac{1}{20}\mathrm{h}=4\mathrm{km}。$
（3）$A$站到$B$站运行时间$t_{AB}=3\mathrm{min}20\mathrm{s}=\frac{1}{18}\mathrm{h}，$由$v=\frac{s}{t}$可得，$A$站到$B$站的路程$s_{AB}=v_{AB}t_{AB}=36\mathrm{km/h}\times\frac{1}{18}\mathrm{h}=2\mathrm{km}；$$B$站到$C$站运行时间$t_{BC}=2\mathrm{min}40\mathrm{s}=\frac{2}{45}\mathrm{h}，$由$v=\frac{s}{t}$可得，$B$站到$C$站的路程$s_{BC}=v_{BC}t_{BC}=54\mathrm{km/h}\times\frac{2}{45}\mathrm{h}=2.4\mathrm{km}；$总路程$s_{总}=s_{AB}+s_{BC}=2\mathrm{km}+2.4\mathrm{km}=4.4\mathrm{km}，$在$B$站停车$t'' = 40\mathrm{s}=\frac{1}{90}\mathrm{h}，$总时间$t_{总}=t_{AB}+t''+t_{BC}=\frac{1}{18}\mathrm{h}+\frac{1}{90}\mathrm{h}+\frac{2}{45}\mathrm{h}=\frac{1}{9}\mathrm{h}，$地铁从$A$站到$C$站的平均速度$v_{平均}=\frac{s_{总}}{t_{总}}=\frac{4.4\mathrm{km}}{\frac{1}{9}\mathrm{h}} = 39.6\mathrm{km/h}。$
