内容正文:
5.7 三角函数的应用
第1课时 三角函数的应用(一)
1.电流I(单位:A)随时间t(单位:s)变化的函数关系式为I=5sin,则当t= s时,电流I为( B )
A.5 A B.2.5 A
C.2 A D.-5 A
2.一根长为l cm的线,一端固定,另一端悬挂一个小球,小球摆动时离开平衡位置的位移s(单位:cm)与时间t(单位:s)之间的函数关系是s=3cos,其中g是重力加速度.当小球摆动的周期为1 s时,线长l等于 ( D )
A. cm B. cm
C. cm D. cm
3.如图所示为一个简谐运动的图象,则下列判断正确的是( D )
第3题图
A.该质点的振动周期为0.7 s
B.该质点的振幅为-5 cm
C.该质点在0.1 s和0.5 s时的振动速度最大
D.该质点在0.3 s和0.7 s时的加速度为零
4.简谐运动y=6sin的振幅是__6__,周期是__8π__,频率是____,初相是__-__.
5.如图,单摆的摆线离开平衡位置的位移S(单位:cm)和时间t(单位:s)的函数关系为S=sin,则摆球往复摆动一次所需要的时间是__π__s.
第5题图
【解析】 摆球往复摆动一次所需要的时间即为函数S=sin的最小正周期,则T==π.
6.某市房地产中介对本市一楼盘的房价做了统计与预测,发现每个季度的平均单价y(每平方米的价格,单位:元)与第x季度之间近似满足y=500sin(ωx+φ)+9 500(ω>0).已知第一、二季度平均单价如下表所示:
x
1
2
3
y
10 000
9 500
?
则此楼盘在第三季度的平均单价大约是( C )
A.10 000元
B.9 500元
C.9 000元
D.8 500元
【解析】 ∵y=500sin(ωx+φ)+9 500(ω>0),
∴当x=1时,y=500sin(ω+φ)+9 500=10 000,
即sin(ω+φ)=1,则ω+φ=+2kπ,k∈Z;
当x=2时,y=500sin(2ω+φ)+9 500=9 500,
即sin(2ω+φ)=0,则2ω+φ=kπ,k∈Z,
∴ω可取,φ可取0,即y=500sin x+9 500,
∴当x=3时,y=9 000.故选C.
7.某团队为了研究钟表与三角函数的关系,建立了如图所示的平面直角坐标系,设秒针针尖的位置为P(x,y).若秒针针尖的初始位置为P0,则当秒针从P0(此时t=0)正常开始走时,点P的纵坐标y与时间t(单位:秒)之间的函数关系为( C )
第7题图
A.y=sin
B.y=sin
C.y=sin
D.y=sin
【解析】 由题意,得T=60,则|ω|==.
∵秒针顺时针转动,
∴设函数解析式为y=Asin.
∵秒针针尖的初始位置为P0,
∴该钟表的半径r= =1,即A=1.
又∵t=0时,y=,∴sin φ=,∴φ可取,
∴函数解析式为y=sin.故选C.
8.在一个圆形波浪实验水池的中心有三个振动源,假如不计其他因素,在t秒内,它们引发的水面波动可分别由函数y1=sin t,y2=sin ,y3=sin 描述.如果两个振动源同时启动,那么水面波动由两个函数之和表达.若某一时刻使三个振动源同时开始工作,则原本平静的水面将呈现的状态是( A )
A.仍保持平静
B.保持不规律波动
C.周期性保持平静
D.保持周期性波动
【解析】 y=y1+y2+y3=sin t+sin+sin=sin t+sin t cos +cos t sin +sin t cos +cos t sin =sin t-sin t+cos t-sin t-cos t=0,
即三个振动源同时开始工作,水面仍保持平静.故选A.
9.据市场调查,某种商品一年内的出厂单价在7千元的基础上,按月呈f(x)=Asin(ωx+φ)+b的模型波动(x为月份).已知3月份达到最高价9千元,7月份降到最低价5千元,则根据以上条件可确定f(x)的解析式为__f(x)=2sin+7(1≤x≤12,x∈N*)__.
【解析】 由题意,得A==2,b=7,T==2×=8,则ω=,
∴f(x)=2sin+7.
∵当x=3时,f(x)=9,
∴2sin+7=9,即sin=1.
又∵|φ|<,∴φ=-,
∴f(x)=2sin+7(1≤x≤12,x∈N*).
10.如图,已知某摩天轮的半径为40 m,点O距地面的高度为50 m,摩天轮按逆时针方向做匀速旋转,且每2 min转一圈,摩天轮上点P的起始位置在最高点.
(1)建立适当的平面直角坐标系,试确定点P距离地面的高度h(单位:m)关于旋转时间t(单位:min)的函数关系式;
(2)在摩天轮转动一圈的时间内,有多长时间点P距离地面超过70 m?
第10题