内容正文:
第二十七章反比例函数
27.3实际问题与反比例函数
作业(一)
基础过关
1.(2025·德州期末)阿基米德说:“给我一个支点,我就能撬动整个地球”,这句话精辟地阐明了一个重要的物理学知识——杠杆原理,即“阻力×阻力臂=动力×动力臂”.若已知某杠杆的阻力和阻力臂分别为1000 N和0.4m,则这一杠杆的动力F(N)和动力臂l(m)之间的函数图象大致是 ( )
2.(2025·海安模拟)某粮库需要把晾晒场上的玉米入库封存,已知入库所需要的时间t(单位:天)与入库平均速度v(单位:吨/天)是反比例函数关系,它的图象如图所示,若每天最多可入库300 吨玉米,则玉米全部入库所需时间t的范围是( )
A. t≥4 B.0<t≤4
C. t>4 D.0<t<4
3.某小区要种植一块面积为3500 m² 的矩形草坪,已知草坪的长y(m)随宽x(m)的变化而变化,则y与x 的函数解析式为 .
4.某燃气公司计划在地下修建一个容积为V(V为定值,单位:m³)的圆柱形天然气储存室,储存室的底面积S(单位:m²)与其深度d(单位:m)是反比例函数关系,它的图象如图所示.
(1)写出这个函数的解析式;
(2)受地形条件限制,储存室的深度d需要满足16≤d≤25,求储存室的底面积S的取值范围.
能力提升
5.(2025·济南模拟)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 4m in
B.水温下降过程中,y与x 的函数解析式是
C.上午10点接通电源,可以保证当天10:30水温为40℃
D.在一个加热周期内水温不低于40℃的时间为8 min
6.随着私家车的增多,城市的交通也越来越拥挤.通常情况下,某段高架桥上车辆的平均行驶速度y(千米/时)与高架桥上每百米行驶车的数量x(辆)(x为正整数)的关系如图所示,当x≥10时,y与x成反比例,当车辆的行驶速度低于20千米/时时,交通就会拥堵,为避免出现交通拥堵,高架桥上每百米行驶车的数量x应该满足的范围是 .
7.(2025·兴化模拟)某生物小组探究“酒精对人体的影响”,资料显示,一般饮用低度白酒100毫升后,血液中酒精含量y(毫克/百毫升)与时间x(时)的关系可近似的用如图所示的图象表示.国家规定,人体血液中的酒精含量大于或等于20(毫克/百毫升)时属于“酒后驾驶”,不能驾车上路.
(1)求图中线段OA 所在直线的函数解析式;
(2)当x≥3时,y与x成反比例关系.假设某人晚上19:00 喝完100毫升低度白酒,那么此人第二天早上9:00 能否驾车出行?请说明理由.
拓展延伸
8.某企业开发出成本价为4元/件的奥运特色商品,经市场调研发现:售价x(单位:元/件)与月销售量y(单位:万件)之间的关系如图所示,其中AB为反比例函数图象的一部分,BC为一次函数图象的一部分.
(1)求y与x之间的函数解析式;
(2)设销售该商品的月利润为w(万元),求月利润的最大值.
作业(二)
基础过关
1.(2025·海门期末)已知甲、乙两地相距s(单位:km),汽车从甲地匀速行驶到乙地,则汽车行驶的时间t(单位:h)关于行驶速度 v(单位: km/h)的函数图象是( )
2.(2025·通州区模拟)已知蓄电池的电压为定值,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,它的图象如图所示.若想使电流不超过12 A,则电阻 R 需满足( )
A. R<3 B. R>3 C. R≤3 D. R≥3
3.(2025·杭州模拟)在一个可以改变体积的密闭容器内装有一定质量的二氧化碳,当改变容器的体积时,气体的密度也会随之改变,密度ρ(kg/m³)是体积V(m³)的反比例函数,它的图象如图所示.当V=5m³时,气体的密度是 kg/m³.
4.(2025·浙江模拟)在温度不变的条件下,通过对汽缸顶部活塞加压,加压气体后汽缸壁所产生的压强p(kPa)与汽缸内气体的体积V(mL)成反比例,p关于V的函数图象如图所示.
(1)求压强p(kPa)与汽缸内气体的体积V(mL)的函数解析式.
(2)若压强由80 kPa加压到120 kPa,则气体体积压缩了多少毫升?
能力提升
5.(2025·宝应模拟)机器狗是一种模拟真实犬只形态和部分行为的机器装置,其最快移动速度v(m/s)是载重后总质量m(kg)的反比例函数.已知一款机器狗载重后总质量m=60kg时,它的最快移动速度v=6m/s;当其载重后总质量m=120 kg时,它的最快移动速度 v= m/s.
6.小明新买了一盏亮度可调节的台灯(如图①所示),他发现调节的原理是当电压一定时,通过调节电阻控制电流的变化从而改变灯光的明暗,台灯的电流I(单位:A)与电阻R(单位:Ω)满足反比例函数关系,其图象如图②所示.
(1)求I关于R 的函数解析式;
(2)当R=1600Ω时,求I的值;
(3)若该台灯工作的最小电流为0.1A,最大电流为0.4A,求该台灯的电阻R的取值范围.
拓展延伸
7.根据以下素材,探索完成任务.
探索铁块放在桌面上,桌子能否承受?
素材1
如图,把铁块放在桌面上,则桌面所承受的压力与铁块的重力相等.
素材2
重力=质量×重力系数;密度=质量,压强=受压力面积.铁的密度为 重力系数g≈10 N/ kg.
素材3
假设桌面所能承受的最大压强为10⁴ Pa.
长方体铁块的长、宽、高分别为50cm,20cm,10 cm.
问题解决
任务1
求铁块的重力.
任务2
直接写出铁块对桌面的压强p(Pa)关于受力面积 S(m²)的函数解析式.
任务3
利用函数的性质判断能否把这个铁块放在这张桌面上.
作业 (一)
1. B 2. A 3.
4.解:(1)设 把(20,500)代入,
得 ∴V=500×20=10000,即
(2)当d=16时,S=625;
当d=25时,S=400.
∵S随d的增大而减小,
∴当16≤d≤25时,400≤S≤625.
5. D 6.0≤x≤40
7.解:(1)设直线OA 的函数解析式为.y=k₁x,将点(,20)代入,得 解得 ∴y=60x.
(2)第二天早上9:00能驾车出行.
理由:当x=时,,y=60×=90,|A(,90),∴B(3,90).
设反比例函数的解析式为
将B(3,90)代入,得
当y=20时,x=13.5,
从晚上19:00到第二天早上9:00时间间距为14小时,
∵14>13.5,∴第二天早上9:00能驾车出行.
8.解:(1)当4≤x≤8时,设
将(4,40)代入,得k=4×40=160,
当8<x≤28时,设y=k'x+b,
将(8,20),(28,0)代入,得 解得 ∴y=-x+28.
综上所述
(2)当4≤x≤8时,
∵-640<0,∴w随x的增大而增大,
∴故当x=8时,ω取得最大值,为80.
当8<x≤28时,
∵-1<0,故函数有最大值,∴当x=16时,
∵144>80,
∴当售价为16元/件时,月利润的最大值为144万元.
作业 (二)
1. C 2. D 3.2
4.解:(1)设
把(100,60)代入 得 解得T=6000,
∴压强 p(kPa)与汽缸内气体的体积V(mL)的函数解析式为
(2)在 中,当p=80时,V=75,
当p=120时,V=50,
∴压强由 80 kPa加压到120 kPa,
则气体体积压缩了75-50=25(mL).
5.3
6.解:(1)设I关于R 的函数解析式为 当R=800Ω时,I=0.3A,∴k=0.3×800=240,
(2)当R=1600 Ω时,
(3)当I=0.1 A时,
当I=0.4 A时,
∴该台灯的电阻R的取值范围为600 Ω≤R≤2400 Ω.
7.解:任务1:长方体铁块的体积为550×20×10=10000(cm³),
长方体铁块的质量为
∴长方体铁块的重力为78×10=780(N).
任务2:根据题意,铁块对桌面的压强p(Pa)关于受力面积S(m²)的函数解析式为
任务3:长方体铁块的长、宽、高分别为50cm,20cm,
10 cm,分以下 3种情况讨论:
这张桌面可以承受;
这张桌面不能承受;
③50×10=500(cm²),500cm²=0.05 m², 这张桌面不能承受.
综上,当受力面积最大时,这张桌面可以承受780 N压力,其他两种放置方法这张桌面承受不了780 N的压力.
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