1.如图,某种气体的密度$\rho$(单位:$\mathrm{kg/m}^3$)与体积$V$(单位:$\mathrm{m}^3$)成反比例函数关系.若该气体体积$V≥2\ \mathrm{m}^3$,则密度$\rho$的取值范围为.

(第1题)(第2题)
(第1题)(第2题)
答案
$\boldsymbol{0<\rho≤2\ \mathrm{kg/m}^3}$
解析
解:设密度$\rho$与体积$V$的反比例函数解析式为$\rho = \frac{k}{V}(k≠0, V>0)$。
由图像可知函数过点$(1,4)$,将$\rho=4$,$V=1$代入解析式得:
$4=\frac{k}{1}$,解得$k=4$。
因此反比例函数解析式为$\rho=\frac{4}{V}(V>0)$。
因为$k=4>0$,当$V>0$时,$\rho$随$V$的增大而减小。
当$V=2$时,$\rho=\frac{4}{2}=2$,
所以当$V≥2\ \mathrm{m}^3$时,密度$\rho$的取值范围为$0<\rho≤2\ \mathrm{kg/m}^3$。
最终
由图像可知函数过点$(1,4)$,将$\rho=4$,$V=1$代入解析式得:
$4=\frac{k}{1}$,解得$k=4$。
因此反比例函数解析式为$\rho=\frac{4}{V}(V>0)$。
因为$k=4>0$,当$V>0$时,$\rho$随$V$的增大而减小。
当$V=2$时,$\rho=\frac{4}{2}=2$,
所以当$V≥2\ \mathrm{m}^3$时,密度$\rho$的取值范围为$0<\rho≤2\ \mathrm{kg/m}^3$。
最终
2.小温同学在做撬一块石头的实验中,绘制的阻力$F_2$与阻力臂$L_2$的函数图象如图所示.若他想用动力$F_1$($F_1 ≤ 400\ \mathrm{N}$)去撬起这块石头,则动力臂$L_1$至少长.

答案
解:
设阻力$F_2$与阻力臂$L_2$的函数解析式为$F_2=\frac{k}{L_2}(k≠0)$。
将点$(6,200)$代入解析式,得:
$200=\frac{k}{6}$,
解得$k=1200$,
因此$F_2· L_2=1200$。
根据杠杆平衡原理$F_1L_1=F_2L_2$,可得$F_1L_1=1200$,即$F_1=\frac{1200}{L_1}$。
由题意$F_1≤400\ \mathrm{N}$,代入得:
$\frac{1200}{L_1}≤400$,
因为$L_1>0$,不等式两边同乘$L_1$得:
$1200≤400L_1$,
解得$L_1≥3$。
答:动力臂$L_1$至少长$\boldsymbol{3\ \mathrm{m}}$。
设阻力$F_2$与阻力臂$L_2$的函数解析式为$F_2=\frac{k}{L_2}(k≠0)$。
将点$(6,200)$代入解析式,得:
$200=\frac{k}{6}$,
解得$k=1200$,
因此$F_2· L_2=1200$。
根据杠杆平衡原理$F_1L_1=F_2L_2$,可得$F_1L_1=1200$,即$F_1=\frac{1200}{L_1}$。
由题意$F_1≤400\ \mathrm{N}$,代入得:
$\frac{1200}{L_1}≤400$,
因为$L_1>0$,不等式两边同乘$L_1$得:
$1200≤400L_1$,
解得$L_1≥3$。
答:动力臂$L_1$至少长$\boldsymbol{3\ \mathrm{m}}$。
3.某校采用药熏消毒法对教室进行消毒.已知药物燃烧时,室内每立方米空气中的含药量y(单位:mg)与时间x(单位:min)成正比例.药物燃烧后,y与x成反比例(如图所示).经测量,药物在第8分钟时燃烧完毕,此时空气中每立方米含药量为10 mg.研究表明,当空气中每立方米含药量低于1.6 mg时,学生方可进入教室.那么从消毒开始,至少需要经过min,学生才能回到教室.

答案
解:设药物燃烧后$ y $与$ x $的函数解析式为$ y = \frac{k}{x} $($ k ≠ 0, x > 8 $)。
将点$(8, 10)$代入解析式,得:
$ 10 = \frac{k}{8} $
解得$ k = 80 $,
因此药物燃烧后$ y $与$ x $的函数解析式为$ y = \frac{80}{x} $。
令$ y = 1.6 $,代入$ y = \frac{80}{x} $得:
$ 1.6 = \frac{80}{x} $
解得$ x = 50 $。
答:至少需要经过$\boldsymbol{50}$ min,学生才能回到教室。
将点$(8, 10)$代入解析式,得:
$ 10 = \frac{k}{8} $
解得$ k = 80 $,
因此药物燃烧后$ y $与$ x $的函数解析式为$ y = \frac{80}{x} $。
令$ y = 1.6 $,代入$ y = \frac{80}{x} $得:
$ 1.6 = \frac{80}{x} $
解得$ x = 50 $。
答:至少需要经过$\boldsymbol{50}$ min,学生才能回到教室。
4. 提升题 国家规定,若驾驶人员血液中的酒精含量大于或等于20 mg/100 mL
且小于80 mg/100 mL,则被认定为饮酒后驾车;若血液中的酒精含量大于或等于80 mg/100 mL,则被认定为醉酒后驾车,且此时肝部正被严重损伤.
实验数据显示,一般成人饮用低度白酒0.25 kg后,1.5 h内其血液中酒精含量$y$(单位:mg/100 mL)与时间$x$(单位:h)的关系可近似地用正比例函数$y=100x$刻画;1.5 h后(包括1.5 h)$y$与$x$可近似地用函数$y=\frac{k}{x}$($k>0$)刻画(如图所示).
(1)$k=$.
(2)求饮用低度白酒0.25 kg后,肝部被严重损伤持续多少时间.
(3)某驾驶员晚上8:00在家饮用完低度白酒0.25 kg,第二天早上7:00能否驾车去上班?请通过计算说明理由.

且小于80 mg/100 mL,则被认定为饮酒后驾车;若血液中的酒精含量大于或等于80 mg/100 mL,则被认定为醉酒后驾车,且此时肝部正被严重损伤.
实验数据显示,一般成人饮用低度白酒0.25 kg后,1.5 h内其血液中酒精含量$y$(单位:mg/100 mL)与时间$x$(单位:h)的关系可近似地用正比例函数$y=100x$刻画;1.5 h后(包括1.5 h)$y$与$x$可近似地用函数$y=\frac{k}{x}$($k>0$)刻画(如图所示).
(1)$k=$.
(2)求饮用低度白酒0.25 kg后,肝部被严重损伤持续多少时间.
(3)某驾驶员晚上8:00在家饮用完低度白酒0.25 kg,第二天早上7:00能否驾车去上班?请通过计算说明理由.
答案
解:
(1) 当$x=1.5$时,代入$y=100x$,得$y=150$,将点$(1.5,150)$代入$y=\frac{k}{x}$,得$150=\frac{k}{1.5}$,解得$k=225$。
(2) 肝部被严重损伤对应血液酒精含量$y≥80\ \mathrm{mg/100 mL}$。
在正比例函数$y=100x$中,令$y=80$,得$100x=80$,解得$x=0.8$。
在反比例函数$y=\frac{225}{x}$中,令$y=80$,得$\frac{225}{x}=80$,解得$x=\frac{45}{16}$。
肝部被严重损伤的持续时间为:
$\frac{45}{16}-0.8=\frac{161}{80}=2.0125\ \mathrm{h}$。
(3) 从晚上8:00到第二天早上7:00,经过的时间为$11\ \mathrm{h}$。
将$x=11$代入$y=\frac{225}{x}$,得$y=\frac{225}{11}\approx20.45$。
因为$20.45>20$,即此时血液中酒精含量大于$20\ \mathrm{mg/100 mL}$,符合饮酒后驾车的认定标准,因此第二天早上7:00不能驾车去上班。
答:(1)$\boldsymbol{225}$;(2)肝部被严重损伤持续$2.0125\ \mathrm{h}$;(3)第二天早上7:00不能驾车去上班。
(1) 当$x=1.5$时,代入$y=100x$,得$y=150$,将点$(1.5,150)$代入$y=\frac{k}{x}$,得$150=\frac{k}{1.5}$,解得$k=225$。
(2) 肝部被严重损伤对应血液酒精含量$y≥80\ \mathrm{mg/100 mL}$。
在正比例函数$y=100x$中,令$y=80$,得$100x=80$,解得$x=0.8$。
在反比例函数$y=\frac{225}{x}$中,令$y=80$,得$\frac{225}{x}=80$,解得$x=\frac{45}{16}$。
肝部被严重损伤的持续时间为:
$\frac{45}{16}-0.8=\frac{161}{80}=2.0125\ \mathrm{h}$。
(3) 从晚上8:00到第二天早上7:00,经过的时间为$11\ \mathrm{h}$。
将$x=11$代入$y=\frac{225}{x}$,得$y=\frac{225}{11}\approx20.45$。
因为$20.45>20$,即此时血液中酒精含量大于$20\ \mathrm{mg/100 mL}$,符合饮酒后驾车的认定标准,因此第二天早上7:00不能驾车去上班。
答:(1)$\boldsymbol{225}$;(2)肝部被严重损伤持续$2.0125\ \mathrm{h}$;(3)第二天早上7:00不能驾车去上班。
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