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26.2 实际问题与反比例函数
第2课时 反比例函数在物理中的应用
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知识点 反比例函数在物理中的应用
1.(湖南怀化中考)已知压力F(单位:N)、压强p(单位:Pa)与受力面积S(单位:m2)之间有如下关系式:F=pS. 当F为定值时,图中大致表示压强p与受力面积S之间函数关系的是 ( )
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2.(辽宁大连中考)某种蓄电池的电压U(单位:V)为定值,使用蓄电池时,电流I(单位:A)与电阻R(单位:Ω)是反比例函数关系. 当R=5时,I=8,则当R=10时,I的值是 ( )
A. 4 B. 5 C. 10 D. 0
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3.【新趋势·跨学科融合】(江苏无锡期末)古希腊学者阿基米德发现了著名的“杠杆原理”:杠杆平衡时,阻力×阻力臂=动力×动力臂. 几位同学玩撬石头游戏,已知阻力(石头所受重力)和阻力臂分别为1 600 N和0.5 m,小明最多能使出500 N的力量,若要撬动这块大石头,他该选择的撬棍的动力臂 ( )
A. 至多为1.6 m B. 至少为1.6 m
C. 至多为0.625 m D. 至少为0.625 m
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4.(邯郸校级期末)某气球内充满了一定质量的气体,当温度不变时,气球内气体的气压p(单位:kPa)与气体体积V(单位:m3)成反比,其图象如图所示. 当气球内的气压大于100 kPa时气球将爆炸. 为了安全起见,气体的体积V应满足 ( )
A. V≥ B. 0<V<
C. V≥ D. 0<V<
C
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5. 已知在对物体做功一定的情况下,力F与此物体在力的方向上移动的距离s成反比例函数关系. 对某一物体做功不变的情况下,物体在力F的方向上移动的距离s越远,则力F越________(填“大”或“小”).
小
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6. 科学课上,同学用自制密度计测量液体的密度. 密度计悬浮在不同的液体中时,浸在液体中的高度h(单位:cm)是液体的密度ρ(单位:g/cm3)的反比例函数,当密度计悬浮在密度为1 g/cm3的水中时,h=20 cm. 当密度计悬浮在另一种液体中时,h=25 cm,则该液体的密度ρ为________ g/cm3.
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7.(浙江台州中考)如图,根据小孔成像的科学原理,当像距(小孔到像的距离)和物高(蜡烛火焰高度)不变时,火焰的像高y(单位:cm)是物距(小孔到蜡烛的距离)x(单位:cm)的反比例函数,当x=6时,y=2.
(1)求y关于x的函数解析式;
解:由题意,设y关于x的函数解析式为y= ,
把x=6,y=2代入,得k=6×2=12,∴y关于x的函数解析式为y=.
(2)若火焰的像高为3 cm,求小孔到蜡烛的距离.
解:把y=3代入y= ,得x=4,即小孔到蜡烛的距离为4 cm.
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8. 二氧化氯固体溶于水可制得二氧化氯消毒液. 有甲、乙、丙、丁四瓶二氧化氯消毒液,如图,平面直角坐标系中,x轴表示消毒液的质量,y轴表示二氧化氯的浓度(瓶中二氧化氯固体的质量与消毒液的质量的比值),其中描述甲、丁的两点恰好在同一个反比例函数的图象上,则这四瓶消毒液中含二氧化氯固体质量最多的是 ( )
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
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9. (保定清苑一模)密闭容器内有一定质量的气体,当容器的体积V(单位:m3)变化时,气体的密度ρ(单位:kg/m3)随之变化. 已知密度ρ与体积V是反比例函数关系,它的图象如图所示. 则下列说法正确的是 ( )
A. 函数解析式为ρ= B. 容器内气体的质量是5 kg
C. 当ρ≤8 kg/m3时,V≥1.25 m3 D. 当ρ=4 kg/m3时,V=3 m3
C
【解析】设ρ= ,将(2,5)代入,得5= ,解得k=10,∴ρ= ,A错误;容器内气体的质量是10 kg,B错误;将ρ=8代入ρ=,解得V=1.25,∴当ρ≤8 kg/m3时,V≥1.25 m3,C正确;将ρ=4代入ρ=,得V=2.5,D错误. 故选C.
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10.(浙江温州中考)在温度不变的条件下,通过一次又一次地对汽缸顶部的活塞加压,加压后气体对汽缸壁所产生的压强p(单位:kPa)与汽缸内气体的体积V(单位:mL)成反比例,p关于V的函数图象如图所示. 若压强由75 kPa加压到100 kPa,则气体体积压缩了________mL.
【解析】设这个反比例函数的解析式为p= ,∵(100,60)在反比例函数图象上,∴k=100×60=6 000,∴p= .
当p=75 kPa时,V= =80(mL),当p=100 kPa时,V==60(mL),∴80-60=20(mL). 故气体体积压缩了20 mL.
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11.【新趋势·跨学科融合】电灭蚊器的电阻y(单位:kΩ)随温度x(单位:℃)变化的大致图象如图所示. 通电后温度由室温10 ℃上升到30 ℃时,电阻与温度成反比例函数关系,且在温度达到30 ℃时,电阻下降到最小值,
随后电阻随温度升高而增加,温度每上升1 ℃,电阻增加 kΩ.
(1)当10≤x≤30时,求y关于x的函数解析式;
解:设当10≤x≤30时,y关于x的函数解析式为y= .
∵点(10,6)在反比例函数图象上,∴m=xy=10×6=60.
∴当10≤x≤30时,y关于x的函数解析式为y= .
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(2)当x=30时,求y的值,并求x>30时,y关于x的函数解析式;
解:∵y= ,∴当x=30时,y==2.
∵当x>30时,温度每上升1 ℃,电阻增加 kΩ,
∴y=2+(x-30)=x-6.
故当x>30时,y关于x的函数解析式为y= x-6.
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(3)电灭蚊器在使用过程中,温度x在什么范围内时,电阻不超过5 kΩ?
解:将y=5代入y= ,得x=12;
将y=5代入y=x-6,得x=.
故当12 ℃≤x≤ ℃时,电阻不超过5 kΩ.
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