26.2 实际问题与反比例函数
一、单选题
1.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,测出每一次加压后缸内气体的体积和气体对汽缸壁所产生的压强,如下表:则可以反映y与x之间的关系的式子是( )
体积x(mL) 100 80 60 40 20
压强y(kPa) 60 75 100 150 300
A.y=3000x B.y=6000x C.y D.y
2.李大爷想围成一个如图所示的长方形菜园,已知长方形菜园ABCD的面积为24平方米,设BC边的长为x米,AB边的长为y米,则y与x之间的函数解析式为( )
A. B.y=﹣2x+24 C.y=2x﹣24 D.
3.某沼泽地能承受的压强为20000Pa,一位同学的体重为600N,为了让他不陷入沼泽地,他与沼泽地的接触面积至少为( )平方米.
A.0.01 B.3 C.0.1 D.0.03
4.近视眼镜的度数y(度)与镜片焦距x(米)之间有如图所示的反比例函数关系,若配制一副度数小于200度的近视眼镜,则焦距x的取值范围是( )
A.x>5 B.0<x<5 C.0<x<0.5 D.x>0.5
5.综合实践小组的同学们利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(cm)与液体密度ρ(ρ>0,单位:g/cm3)成反比例函数关系,其图象如图所示.下列说法正确的是( )
A.当液体密度ρ≥1g/cm3时,浸在液体中的高度h≥20cm
B.当液体密度ρ=2g/cm3时,浸在液体中的高度h=40c
C.当浸在液体中的高度0<h≤25cm时,该液体密度ρ≥0.8g/cm3
D.当液体密度0<ρ≤4g/cm3时,浸在液体中的高度h≥5cm
6.用吸管吹气时,吸管内部空气振动产生声音,因此可以用吸管制作吸管乐器.根据物理学知识,同一材质的吸管内部空气振动的频率f(单位:kHz)可近似地看成吸管长度l(单位:cm)的反比例函数.甲、乙两种材质的吸管乐器频率f关于吸管长度l的函数图象如图所示.根据图象,下列结论正确的是( )
A.频率相同时,甲材质吸管乐器的长度比乙材质吸管乐器的长度短
B.对于乙材质吸管乐器,频率越大,长度越长
C.长度相同时,甲材质吸管乐器的频率比乙材质吸管乐器的频率大
D.对于甲材质吸管乐器,长度越长,频率越大
7.已知电功率P(W)与电压U(V)、电阻R(Q)的关系式是:.当两个灯泡并联接在电压为220V的电路中时,如果它们的电功率的比,那么它们的电阻的比( )
A.2 B.4 C. D.
8.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0.5Ω,则该电路能通过的( )
A.最大电流是72A B.最大电流是36A
C.最小电流是72A D.最小电流是36A
9.如图,点A(a,b)在双曲线上,a>b>0,,过A作AC⊥x轴,垂足为C,OA的垂直平分线交OC于B,则△ABC的周长为( )
A. B.5 C. D.
10.在平面直角坐标系xOy中,将一块含有45°角的直角三角板如图放置,直角顶点C的坐标为(1,0),顶点A的坐标(0,2),顶点B恰好落在第一象限的双曲线上,现将直角三角板沿x轴正方向平移,当顶点A恰好落在该双曲线上时停止运动,则此时点C的对应点C′的坐标为( )
A.(,0) B.(2,0) C.(,0) D.(3,0)
二、填空题
11.光速是自然界中最快的速度,在不同的介质中光的传播速度v(亿米/秒)与介质的折射率n之间成反比例函数关系.光在不同介质中的传播速度如表所示:
n 1 1.5 2 …
v/(亿米/秒) 3 2 1.5 …
若普通玻璃的折射率为1.2,则光在普通玻璃中的传播速度为 亿米/秒.
12.研究发现,近视眼镜的度数y(度)与镜片焦距x(米)成反比例关系.初一入校小明佩戴的250度近视镜片的焦距为0.4米,由于小明有长时间使用电子产品等不规范用眼的行为,初三测视力发现近视度数增长为400度,那么此时需要重配的眼镜镜片焦距应为 米.
13.根据物理学知识,在压力不变的情况下,某物体承受的压强p(Pa)是它的受力面积S(m2)的反比例函数.当受力面积S=0.1m2时,该物体承受的压强p=1000Pa;当受力面积S=0.25m2时,该物体承受的压强p= Pa.
14.图①是某电路图,滑动变阻器为R,电源电压为U,电功率为P(P),P关于R的函数图象如图②所示.嘉嘉通过两次调节电阻,发现当R从10Ω增加到20Ω时,电功率P减少了20W,则当R=16Ω时,P的值为 W.
15.如图,正比例函数的图象与反比例函数(k≠0)在第一象限的图象交于A点,过A点作x轴的垂线,垂足为M,已知△OAM的面积为1.如果B为反比例函数在第一象限图象上的点(点B与点A不重合),且B点的横坐标为1,在x轴上求一点P ,使PA+PB最小.
三、解答题
16.某筑路工程队要修筑一条总长为1200米的村村通公路.
(1)工程队平均每天修建的速度为v(单位:米/天)与修建的天数t(单位:天)之间具有怎样的函数关系?
(2)公路长度不变的情况下,工程队每天修40米比每天修30米能提前多少天完成该项工程?
17.如图,某工程队接受一项开挖水渠的工程,所需天数y(单位:天)是每天完成的工程量x(单位:m/天)的反比例函数,其图象经过点(24,50).
(1)求y与x的函数关系式;
(2)已知该工程队每台挖掘机每天能够开挖水渠16m,若要求该工程队恰好15天完成此项任务,那么需要几台这样的挖掘机?
18.某校后勤处每周周日均会对学校教室进行消毒处理,已知消毒水的消毒效果随着时间变化如图所示,消毒效果y(单位:效力)与时间x(单位:分钟)呈现三段函数图象,其中AB段为渐消毒阶段,BC段为深消毒阶段,CD段是反比例函数图象的一部分,为降消毒阶段.请根据图中信息解答下列问题:
(1)第10分钟时消毒效果为 效力;
(2)当x≥10时,求y与x之间的函数关系式;
(3)若消毒效果持续28分钟达到4效力及以上,即可产生消毒作用,请问本次消毒是否有效?
19.某气象研究中心观测到一场沙尘暴从发生到减弱的全过程(如图).开始一段时间风速平均每小时增加2千米,4小时后,沙尘暴经过开阔荒漠地,风速变为平均每小时增加4千米,然后风速不变,当沙尘暴遇到绿色植被区时,风速y(千米/时)与时间x(时)成反比例函数关系.
(1)这场沙尘暴的最高风速是 千米/时,最高风速维持了 小时.
(2)当4≤x≤10时,求出风速y(千米/时)与时间x(时)的函数关系式.
(3)在这次沙尘暴形成的过程中,当风速不超过10千米/时称为“安全时刻”,其余时刻为“危险时刻”,那么该沙尘暴在整个过程中的“危险时刻”共有多长时间?
20.已知一次函数与反比例函数的图象交于A(2,m)、B两点,交y轴于点C.
(1)求反比例函数的表达式和点B的坐标;
(2)若点A关于原点的对称点为A′,求△AA′B的面积;
(3)探究:在y轴上是否存在一点P,使得△ABP为等腰直角三角形,且直角顶点为点P,若存在,请直接写出P点坐标;若不存在,请说明理由.
参考答案
一、单选题
1.D
【解答】解:由表格数据可得:此函数是反比例函数,设解析式为:y,
则xy=k=6000,
故y与x之间的关系的式子是y,
故选:D.
2.A
【解答】解:∵AB=y米,BC=x米,长方形菜园ABCD的面积为24平方米,
∴xy=24,
∴y,
∴y与x之间的函数解析式为y.
故选:A.
3.D
【解答】解:此同学对沼泽地的压力F=G=600Nu,
他对沼泽地的压强:p,
∴S0.03,
故选:D.
4.D
【解答】解:设反比例函数解析式为,
将(0.4,250)代入得,k=100,
∴反比例函数解析式为:,
当y=200时,x0.5.
∴配制一副度数小于200度的近视眼镜,则焦距x的取值范围是x>0.5,
故选:D.
5.C
【解答】解:设h关于ρ的函数解析式为,
由条件可得k=20.
∴h关于ρ的函数解析式为.据此,逐项分析判断如下:
A.当液体密度ρ≥1g/cm3时,浸在液体中的高度h≤20cm,故该选项不正确,不符合题意;
B.当液体密度ρ=2g/cm3时,浸在液体中的高度h=10cm,故该选项不正确,不符合题意;
C.当浸在液体中的高度0<h≤25cm时,该液体的密度ρ≥0.8g/cm3,故该选项正确,符合题意;
D.当液体的密度0<ρ≤4g/cm3时,浸在液体中的高度h≥5cm,错误,因为浸在液体中的高度不能无限大,故不符合题意;
故选:C.
6.A
【解答】解:根据反比例函数图象的性质逐项分析判断如下:
A、如图所示,
频率相同时,均为f1,甲材质吸管乐器的长度l1比乙材质吸管乐器的长度l2短,正确,符合题意;
B、对于乙材质吸管乐器,频率越大,长度越短,故原选项错误,不符合题意;
C、如图所示,
长度相同时,均为l1,甲材质吸管乐器的频率f1比乙材质吸管乐器的频率f2小,故原选项错误,不符合题意;
D、对于甲材质吸管乐器,长度越长,频率越小,故选项错误,不符合题意;
故选:A.
7.C
【解答】解:由题意得,经过两个电阻的电压相同,
故,
即.
所以它们的电阻的比为.
答:所以它们的电阻的比为.
故选:C.
8.A
【解答】解:设,由条件可得,解得U=36,
∴;
若该电路的最小电阻值为0.5Ω,该电路能通过的最大电流是,
故选:A.
9.B
【解答】解:∵OA的垂直平分线交OC于B,
∴AB=OB,
∴△ABC的周长=OC+AC,
设OC=a,AC=b,
则有方程组,
解得a+b=5,
即△ABC的周长=OC+AC=5.
故选:B.
10.A
【解答】解:过点B作BD⊥x轴于点D,如图,
∵∠ACO+∠BCD=90°,
∠OAC+∠ACO=90°,
∴∠OAC=∠BCD.
在△ACO与△CBD中,
.
∴△ACO≌△CBD(AAS).
∴OC=BD,OA=CD,
∵A(0,2),C(1,0)
∴OD=3,BD=1,
∴B(3,1),
∴设反比例函数的解析式为y,
将B(3,1)代入y,
∴k=3.
∴y.
∴把y=2代入y,
∴x.
当顶点A恰好落在该双曲线上时,
此时点A移动了个单位长度,
∴C也移动了个单位长度.
此时点C的对应点C′的坐标为(,0).
故选:A.
二、填空题
11..
【解答】解:由表格可知,vn=3×1=1.2×2.5=2×1.5=3.
∴在不同介质中光的传播速度v(亿米/秒)与介质折射率n之间存在反比例函数关系.
∴设光的传播速度v(亿米/秒)与介质折射率n之间的函数解析式为v(k≠0).
将v=3,n=1代入v得3.
解得k=3.
∴光的传播速度v(亿米/秒)与介质折射率n之间的函数解析式为v.
将n=1.2代入v,
得v(亿米/秒).
答:光在普通玻璃中的传播速度是亿米/秒.
故答案为:.
12.0.25.
【解答】解:设,代入y=250,x=0.4,
得:,
解得:k=100,
∴近视眼镜的度数y(度)与镜片焦距x(米)之间的关系式为,
当y=400时,
,
解得:x=0.25.
故答案为:0.25.
13.400.
【解答】解:设反比例函数的解析式为P(k≠0),
由函数图象得反比例函数经过点(0.1,1000),
∴k=0.1×1000=100,
∴反比例函数的解析式为P,
当S=0.255m2时,P400(Pa).
故答案为:400.
14.25.
【解答】解:∵源电压U一定,
∴U2一定,
∵P,
∴P与R之间是反比例函数,
设U2=k(k为常数,且k≠0),则P,
根据题意,得20,
解得k=400,
∴P与R之间的函数关系式为P,
当R=16Ω时,P25(W).
故答案为:25.
15.(,0).
【解答】解:设A点的坐标为(a,b),则,
∴ab=k,
∵,
∴
∴k=2,
∴反比例函数的解析式为.
根据题意画出图形,如图所示:
联立得,
解得,
∴A为(2,1),
设A点关于x轴的对称点为C,则C点的坐标为(2,﹣1).
令直线BC的解析式为y=mx+n
∵B为(1,2),
将B和C的坐标代入得:,
解得:
∴BC的解析式为y=﹣3x+5,
当y=0时,,
∴P点为(,0).
故答案为:(,0).
三、解答题
16.解:(1)由题意,得,
(2)当v=40时,则,
解得:t=30,
当v=30时,则,
解得:t=40,
∵40﹣30=10(天),
∴工程队每天修40米比每天修30米能提前10天完成该项工程.
17.解:(1)设y与x的函数关系式为,
∵点(24,50)在函数图象上,
∴,
∴k=1200,
∴所求函数关系式为;
(2)当y=15时,,
∴x=80,
80÷16=5,
答:需要5台这样的挖掘机.
18.解:(1)根据图象知,当10分钟时,效力为3,
故答案为:3.
(2)当10≤x≤30时,
设直线BC的函数关系式为y=kx+b,由题意可得:
,
∴,
所以.
当x≥30时,
设反比例函数的解析式为,
由题意可得:,
解得m=180,
故.
(3)∵,,
∴当y=4时,;
当y=4时,;
持续时长为.
故本次消毒有效.
19.解:(1)由函数图象可知;0~4时,风速平均每小时增加2千米;所以4时风速为8千米/时;
4~10时,风速变为平均每小时增加4千米,10时达到最高风速,为8+6×4=32千米/时;
10~20时,风速不变;最高风速维持时间为20﹣10=10小时;
故答案为:32,10;
(2)设当4≤x≤10时函数解析式为y=ax+b,将(4,8),(10,32)代入,
,
解得,
当4≤x≤10时,出风速y(千米/时)与时间x(时)的函数关系式为y=4x﹣8;
(3)∵当4≤x≤10,y=10时,10=4x﹣8,
解得,
∴时风速为10千米/时,
当x≥20时,设风速y(千米/小时)与时间x(小时)的函数解析式为y,
将(20,32)代入,得,
解得k=640,
所以当x≥20时,风速y(千米/小时)与时间x(小时)之间的函数关系为;
当x≥20,y=10时,,
解得x=64,
“危险时刻”的时间为:64﹣4.5=59.5(小时).
∴在沙尘暴整个过程中,“危险时刻”共有 59.5小时.
20.解:(1)由条件可知,
∴A(2,3),
∵反比例函数的图象过点A(2,3),
∴k=2×3=6,
∴反比例函数的表达式为,
由,
解得或,
∴B点的坐标为(﹣6,﹣1);
(2)如图,过点A′作A′M∥CO,交AB于点M,
由条件可知点A关于原点的对称点为A′的坐标为(﹣2,﹣3),
把x=﹣2代入,
可得y1=1,
∴M(﹣2,1),
∴MA′=4,
∴;
(3)如图,过点A作AE⊥y轴于E,BD⊥y轴于D,
∴∠AEP=∠BDP=90°,
由条件可知BP=AP,∠APB=90°=∠AEP=∠BDP,
∴∠APE+∠BPD=90°=∠APE+∠PAE,
∴∠BPD=∠PAE,
∴△BPD≌△PAE(AAS),
∴BD=PE=6,
∵E(0,3),
∴点P(0,﹣3).