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一、选择题(每小题5分,共20分)
1.如图是一向右传播的绳波在某一时刻绳子各点的位置图,经过周期后,乙的位置将移至( )
A.x轴上 B.最低点
C.最高点 D.不确定
解析: 相邻的最大值与最小值之间间隔半个周期,故乙移至最高点.
答案: C
2.在两个弹簧上各挂一个质量分别为M1和M2的小球,它们做上下自由振动.已知它们在时间t(s)时离开平衡位置的位移s1(cm)和s2(cm)分别由下列两式确定:
s1=5sin,s2=5cos.
则在时间t=时,s1与s2的大小关系是( )
A.s1>s2 B.s1<s2
C.s1=s2 D.不能确定
解析: 当t=时,s1=-5,s2=-5,∴s1=s2.
答案: C
3.如图所示,一个单摆以OA为始边,OB为终边的角θ(-π<θ<π)与时间t(s)满足函数关系式θ=sin,则当t=0时,角θ的大小及单摆频率是( )
A., B.2,
C.,π D.2,π
解析: 当t=0时,θ=sin=,由函数解析式易知单摆周期为=π,故单摆频率为,故选A.
答案: A
4.如图,某港口一天6时到18时的水深变化曲线近似满足函数y=3sin+k.据此函数可知,这段时间水深(单位:m)的最大值为( )
A.5 B.6
C.8 D.10
解析: 由题图可知-3+k=2,k=5,y=3sin+5,∴ymax=3+5=8.
答案: C
二、填空题(每小题5分,共15分)
5.如图,表示相对于平均海平面的某海湾的水面高度h(米)在某天0~24时的变化情况,则水面高度h关于时间t的函数关系式为______________.
解析: 设h=Asin(ωt+φ),由图像知A=6,T=12,
∴=12,得ω==.
点(6,0)为“五点法”中的第五点(或第一点).
答案: h=-6sint(0≤t≤24)
6.如图所示,点P是半径为r cm的砂轮边缘上的一个质点,它从初始位置P0开始,按逆时针方向以角速度ωrad/s做圆周运动,则点P的纵坐标y关于时间t的函数关系为:________.
解析: 当质点P从点P0转到点P位置时,点P转过的角度为ω t.则∠POx=ωt+φ.由任意角的三角函数定义得点P的纵坐标为:
y=rsin(ωt+φ).此即所求的函数关系式.
答案: y=rsin(ωt+φ)
7.已知某游乐园内摩天轮的中心O点距地面的高度为50 m,摩天轮做匀速转动,摩天轮上的一点P自最低点A点起,经过t min后,点P的高度h=40sin+50(单位:m),那么在摩天轮转动一圈的过程中,点P的高度在距地面70 m以上的时间将持续________min.
解析: 依题意,得40sin+50≥70,即cost≤-,从而在一个周期(假设在第一个周期)内,≤t≤,
∴4≤t≤8,即摩天轮转动一圈的过程中,点P的高度在距地面70 m以上的时间将持续4 min.
答案: 4
三、解答题(每小题10分,共20分)
8.弹簧上挂的小球上下振动时,小球离开平衡位置的距离s(cm)随时间t(s)的变化曲线是一个三角函数曲线,其图像如图所示.
(1)求这条曲线对应的函数解析式.
(2)小球在开始振动时,离开平衡位置的位移是多少?
解析: (1)设这条曲线对应的函数解析式为
s=Asin(ωt+φ).
由图像可知:A=4,周期T=2×=π,
所以ω==2,
此时所求函数的解析式为s=4sin(2t+φ).
以点为“五点法”作图的第二关键点,则有2×+φ=,所以φ=.
得函数解析式为s=4sin.
(2)当t=0时,
s=4sin=4sin =4×=2(cm),
所以小球在开始振动时,离开平衡位置的位移是2 cm.
9.某动物种群数量1月1日低至700,7月1日高至900,其总量在此两值之间依正弦型曲线变化.
(1)求出种群数量y关于时间t的函数解析式;
(2)画出种群数量y关于时间t变化的草图.(其中t以年初以来经过的月份数为计量单位)
解析: (1)设表示该曲线的函数为y=Asin(ωt+a)+b(A>0,ω>0,|a|<π).由已知平均数为800,最高数与最低数差为200,数量变化周期为12个月,故振幅A==100,ω==,b=800.
又∵7月1日种群数量达到最高,
∴×6+a=+2kπ(k∈Z).
又∵|a|<π,∴a=-.
故种群数量y关于时间t的函数解析式为
y=800+100sin (t-3).
(2)种群数量关于时间变化的草图如图
课件33张PPT。
第一章三角函数§9 三角函数的简单应用学案·自主学习答案: C答案: D答案: 80教案·合作探究【思路探究】
审清题意,构建三角函数模型求解.练案·高效测评
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