内容正文:
26.2 实际问题与反比例函数 同步基础练
一.选择题
1.在电池容量固定且充电功率全程稳定的情况下,某新能源电动车充满电所需时间t(单位:h)是充电功率P(单位:kW)的反比例函数,其图象如图所示.若该新能源电动车每次充满电需要2~3h,则充电时的充电功率范围是( )
A.20kW以内 B.20~30kW C.30~60kW D.60kW以上
2.某个亮度可调节的台灯,其灯光亮度的改变,可以通过调节总电阻控制电流的变化来实现.如图所示的是该台灯的电流I(A)与电阻R(Ω)的关系图象,该图象经过点P(880,0.25).根据图象可知,下列说法正确的是( )
A.当I=0.2时,R=1000
B.I与R的函数表达式是
C.当R>500时,I>0.44
D.当880<R<1000时,则0.22<I<0.25
3.某综合实践活动小组设计了一款简易电子体重秤:制作一个装有踏板(踏板质量忽略不计)的可变电阻R1(Ω)(如图1),当人站上踏板时,电阻R1随人的质量m的变化而变化,此时可通过电压表显示的读数U0换算为人的质量m(kg).已知U0连R1的变化而变化(如图2),R1与踏板上人的质量m的关系见图3,则下列说法不正确的是( )
A.在一定范围内,U0越小,R1越大
B.当U0=4V时,R1的阻值为30Ω
C.当踏板上人的质量为95kg时,U0=3V
D.若电压表量程为0﹣6V(0≤U0≤6),为保护电压表,该电子体重秤可称的最大质量是110kg
4.物理兴趣小组在实验室研究电学时设计了一个电路,其电路图如图1所示.经测试,发现电流I(A)随着电阻R(Ω)的变化而变化,并结合数据描点,连线,画成图2所示的函数图象.若该电路的最小电阻为1Ω,则该电路能通过的( )
A.最大电流是36A B.最大电流是27A
C.最小电流是36A D.最小电流是27A
5.如图所示为某新款茶吧机,开机加热时每分钟上升20℃,加热到100℃,停止加热,水温开始下降,此时水温y(℃)与通电时间x(min)成反比例关系.当水温降至20℃时,饮水机再自动加热,若水温在20℃时接通电源,水温y与通电时间x之间的关系如图所示,则下列说法中错误的是( )
A.水温从20℃加热到100℃,需要4min
B.水温下降过程中,y与x的函数关系式是
C.上午10点接通电源,可以保证当天10:30能喝到不低于38℃的水
D.在一个加热周期内水温不低于40℃的时间为7min
6.如图1,这是一盏可调节亮度的台灯.图2呈现的是通过该台灯的电流I(单位:A)随其电阻R(单位:Ω)变化的反比例函数图象,该图象经过点P(1100,0.2).根据图象可知,下列说法正确的是( )
A.当I<0.2A时,R<1100Ω
B.I与R的函数关系式是
C.当R>1100Ω时,I>0.2A
D.当1100Ω<R<10000Ω时,I的取值范围是0.022A<I<0.2A
7.发电厂的大烟囱的专业名字叫双曲线冷却塔,它的截面是如图所示的轴对称图形,ABCD是一个矩形,若以AB所在直线为x轴,AB的垂直平分线为y轴,建立如图所示的平面直角坐标系,DE,CF分别是两个反比例函数图象的一部分,已知AB=87m,BC=20m,EF=16m,则整个冷却塔的高度为( )
A. B. C. D.
8.如图1,区间测速是指检测机动车在两个相邻测速监控点之间的路段(测速区间)上平均速度的方法.小聪发现安全驾驶且不超过限速的条件下,汽车在某一高速路的限速区间AB段的平均行驶速度v(km/h)与行驶时间t(h)是反比例函数关系(如图2),已知高速公路上行驶的小型载客汽车最高车速不得超过120km/h,最低车速不得低于90km/h,小聪的爸爸按照此规定通过该限速区间AB段的时间可能是( )
A.10min B.11min C.15min D.18min
9.物理实验中,同学们分别测量电路中经过甲、乙、丙、丁四个用电器的电流I(A)和它们两端的电压U(V),根据相关数据,在如图的坐标系中依次画出相应的图象,根据图象及物理学知识,可判断这四个用电器中电阻R(Ω)最大的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
10.如图是一款简易电子体重计:一个装有踏板(踏板质量忽略不计)的可变电阻R2,R2与踏板上人的质量m之间的函数为R2=﹣2m+240(0≤m≤120),其图象如图1所示.图2的电路中,电源电压恒为12伏,定值电阻R1的阻值为40欧,接通开关,人站上踏板,电流表显示的读数为I安,该读数可以换算为人的质量m,电流表量程为0∼0.2安.下列说法错误的是( )
参考信息:
①导体两端的电压U,导体的电阻R,通过导体的电流I,满足关系式.
②串联电路中电流处处相等,各电阻两端的电压之和等于总电压.
③测量过程电流不能超过电流表量程的最大值.
A.用m表示I为:
B.电子体重计可称的最大质量为120千克
C.电流表显示的读数越大,说明踏板上人的质量越大
D.当电流表显示0.1安时,踏板上人的质量为80千克
二.填空题
11.为激发青少年对科学知识的探索热情,培养其动手实践能力和严谨的科学思维,某校成功举办了“杠杆平衡的条件”科学实验活动.如表是某小组记录的部分实验数据,由表中数据关系可知,动力F和动力臂x(x>0)的函数关系是 .
动力F(N)
24
12
8
6
…
动力臂x(cm)
1
2
3
4
…
12.某车间每天需要完成一定量的零件生产任务,每名工人每天生产的零件件数和需要安排的工人人数如下表:
每名工人每天生产的零件件数
60
40
30
…
需要安排的工人人数
2
3
4
…
每名工人每天生产的零件件数和需要安排的工人人数成 比例关系.(填“正”或“反”)
13.在物理力学知识的学习中,小华同学利用如图所示的装置设计了一个探究“杠杆平衡条件”的实验:点O为杠杆的中点,实验前,杠杆在水平位置平衡.实验时,在点O左侧固定位置A处悬挂三个砝码,在点O右侧用一个弹簧测力计施加一个竖直向下的拉力,杠杆仍能在水平位置平衡.改变弹簧测力计与点O的距离x(cm),观察弹簧测力计的示数y(N)的变化情况,实验数据记录如下:
x/cm
…
10
20
30
40
50
…
y/N
…
30
15
10
7.5
6
…
则y与x之间的函数关系式为 .
14.某电路的电源电压U(单位:V),电阻R(单位:Ω),电流I(单位:A)三者之间的关系为,且电源电压U恒定不变,根据下表,“△”处应填 .
R(单位:Ω)
110
100
△
I(单位:A)
2
2.2
2.5
15.某商家设计了一个水箱水位自动报警仪,其电路图如图1所示,其中定值电阻R1=10Ω,R2是一个压敏电阻,用绝缘薄膜包好后放在一个硬质凹形绝缘盒中,放入水箱底部,受力面水平,承受水压的面积S为0.01m2,压敏电阻R2的阻值随所受液体压力F的变化关系如图2所示(水深h越深,压力F越大),电源电压保持6V不变,当电路中的电流为0.3A时,报警器(电阻不计)开始报警,水的压强随深度变化的关系图象如图3所示(参考公式),则下列说法中正确的是 .
①当水箱未装水(h=0m)时,压强p为0kPa
②当报警器刚好开始报警时,水箱受到的压力F为40N
③当报警器刚好开始报警时,水箱中水的深度h是0.8m
④若想使水深1m时报警,应使定值电阻R1的阻值为12Ω
三.解答题
16.为预防“甲流”传播,学校用某种含氯消毒剂对教室实施了药物喷洒消毒.在教室内,消毒药物在空气中的浓度y(mg/m3)随时间x(min)变化的函数关系如图所示,药物喷洒阶段y与x成正比例函数关系;喷洒结束后药物浓度逐渐下降,y与x成反比例函数关系.
(1)当x≥3时,求y与x的函数关系式;
(2)当教室内的药物浓度不低于3mg/m3时,才能有效灭活病毒.则此次消毒过程中,有效杀灭病毒的持续时间是多久?
17.综合与实践
如图1,在左边托盘A中放置一个固定的重物,在右边托盘B中放置一定质量的砝码(可左右移动),可使得仪器左右平衡.改变托盘B与点O的距离,记录相应的托盘B中的砝码质量,得到如下表:
托盘B与点O的距离x/cm
10
15
20
25
30
托盘B中的砝码质量y/g
30
20
15
12
10
(1)依据实验得出,x与y的对应点,请您在本题图2中画出函数图象,并求出函数表达式;
(2)当砝码质量为24g时,求托盘B与点O的距离;
(3)当托盘B向左移动6cm时,为使得仪器在移动前后均保持左右平衡,托盘B中的砝码质量需增加至移动前的两倍,求在移动前托盘B中的砝码质量.
18.人工智能已经逐渐融入我们的生活.某餐厅为了跟上时代的步伐,购买了一个送餐机器人,这种机器人与地面的接触面积是可以调整的.在水平地面上,当机器人对地面的压力一定时,地面所受压强与接触面积之间存在的反比例函数关系(数据如表一所示).餐厅的地面由玻璃、木地板和大理石三种材质拼接而成.地面材质与地面承受的最大压强的关系如表二所示.
表一:地面所受压强与接触面积之间的关系
地面所受压强p(Pa)
…
4×104
6×104
8×104
1×105
…
接触面积S(m2)
…
1.2×10﹣3
8×10﹣4
6×10﹣4
4.8×10﹣4
…
表二:地面材质与地面承受的最大压强的关系
地面材质
玻璃
木地板
大理石
能承受的最大压强p(Pa)
4.8×107
2.4×107
2.5×108
(1)求地面所受压强p(Pa)关于接触面积S(m2)的函数表达式(不写定义域);
(2)求该机器人与地面的接触面积至少为多少平方米?
19.综合与实践:在有限的空间内检测视力问题.
具体情境:对某班学生视力进行检测的任务;
现有条件:一张测试距离为5米的视力表,一间长为3.8米,宽为3.6米的书房.
(1)如图1,若将视力表挂在墙CDGH上,在墙ABEF上挂一面足够大的平面镜,根据平面镜成像原理可知:测试线应画在距离平面镜ABEF 米处;
(2)小明选择按比例制作视力表完成该任务,在制作过程中发现视力值V和该行字母E的长度a之间的关系是一种函数模型,字母E的长度a如图2所示,视力表上部分视力值V和字母E的长度a的部分对应数据如下表所示:
位置
视力值V
a的值(mm)
第1行
0.1
70
第5行
0.25
28
第8行
0.5
14
第14行
2
3.5
①根据表格数据判断,从一次函数、反比例函数中选择一个合适的函数模型拟合视力值V与字母E的长度a(说明理由),并求出视力值V与字母E长度a之间的函数关系式;
②小明在制作过程中发现某行字母E的长度a的值12.5mm,请问该行对应的视力值是多少?
20.综合与实践
素材:图1是杆秤构造示意图,秤纽A在秤纽B的左侧.
图2是杆秤称重示意图,当秤杆水平平衡时,根据杠杆平衡条件可得x•y=m•n,其中x为秤砣质量,y为秤纽与秤砣之间的水平距离,m为秤盘和物体的总质量,n为秤纽与秤盘之间的水平距离.
根据以上素材解决如下问题:
(1)当m=60g,n=5cm时,求y(单位:cm)关于x(单位:g)的函数解析式;
(2)当m为定值时,学习小组选取不同质量的秤砣称重.提起秤纽A,根据选用的x的大小,得到对应的y值,记录这些有序数对(x,y),绘制y关于x的函数图象;提起秤纽B,重复上述操作.如图3,将两个函数图象绘制在同一平面直角坐标系中,则 (填序号)是提起秤纽B时得到的图象;
(3)甲、乙小组分别提起秤纽A,B,选取同一个磨损了的秤砣对同一物体称重.当m=100g时,哪个小组得到的y值误差更大?
甲组的误差计算如下:
记nA为秤纽A与秤盘之间的水平距离,x损为秤砣磨损后的质量,y甲与y甲损为磨损前后秤纽与秤砣的水平距离,依题意可得:
,y甲损,所以甲组的误差为;
请计算乙组的误差,并比较两组误差大小,得出结论.
参考答案
一.选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
D
D
A
D
D
B
C
C
B
二.填空题
11..
12.反.
13.y.
14.88.
15.①③④.
三.解答题
16.解:(1)设y与x的函数关系式为y,
把(3,9)代入y得k=27,
∴当x≥3时,求y与x的函数关系式为y;
(2)当x<3时,设y与x的函数关系式为y=mx,
把(3,9)代入得9=3m,
∴m=3,
∴当x<3时,设y与x的函数关系式为y=3x,
把y=3代入y得x=9,把y=3代入y=3x得x=1,
∴有效杀灭病毒的持续时间是9﹣1=8(min).
17.解:(1)描点并连线,函数图象如图所示,
由图象可得y与x之间是反比例函数关系,
∴设,
∵当x=10时,y=30,
∴,
解得k=300,
∴.
(2)当y=24时,代入得,,
解得x=12.5,
∴当砝码质量为24g时,托盘B与点O的距离是12.5cm.
(3)设移动前托盘B中的砝码质量为mg,托盘B与点O的距离acm,
ma=300,2m(a﹣6)=300,
解得m=25.
∴在移动前托盘B中的砝码质量为25g.
18.解:(1)由表格的数据可知,当机器人对地面的压力一定时,地面所受压强与接触面积之间成反比例函数的关系.
设地面所受压强p(Pa)关于接触面积S(m2)的函数表达式为p.
将(4×104,1.2×10﹣2)代入p,得F=4×104×1.2×10﹣2=4.8×102,
∴地面所受压强p(Pa)关于接触面积S(m2)的函数表达式为p.
(2)把p=2.5×108代入p得,S=1.92×10﹣6,
答:该机器人与地面的接触面积至少为1.92×10﹣6平方米.
19.解:(1)5﹣3.8=1.2(米),
∴测试线应画在距离墙ABEF1.2米处,
故答案为:1.2.
(2)①∵视力值V与字母宽度a的乘积是定值7,
∴视力值V与字母宽度a成反比例函数关系.
设V,
把a=70,V=0.1,代入得到k=7,
∴视力值V与字母宽度a的函数关系是V.
②把a=12.5,代入V,得V=0.48,
∴该行对应的视力值是0.48.
20.解:(1)由题意,∵x•y=m•n,
∴当m=60g,n=5cm时,则x•y=60×5=300.
∴所求函数的关系式为(x>0);
(2)由题意得,提起秤纽B时的图象秤纽A在左侧,B在右侧,因此秤纽到秤盘的水平距离nA<nB(B离秤盘更远),
又∵由(m为定值)可知:n越大,相同x对应的y值越大,
∴图3中,图象①的y值始终大于②,因此①是提起秤纽B时得到的图象.
故答案为:①;
(3)由题意,设秤砣磨损前质量为x原,磨损后为x(x<x原),秤组A、B到秤盘的距离分别为nA、nB(nA<nB).
甲组(秤纽A)误差:误差甲=||=100nA||,
乙组(秤纽B)误差:误差乙,
∵nB>nA,且,
∴误差乙>误差甲.
∴当m=100g时,乙组得到的y值误差更大.
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