【课堂新坐标】2016-2017学年高中数学第1章三角函数9三角函数的简单应用学业分层测评北师大版必修4(建议用时:45分钟)[学业达标]一、选择题1.电流I(A)随时间t(s)变化的关系式是I=5sin,则当t=时,电流I为()A.5B.C.2D.-5【解析】t=代入I=5sin=5sin=,故选B.【答案】B2.某城市6月份的平均气温最高,为29.45°C;12月份平均气温最低,为18.35°C.若x月份的平均气温为y°C,满足条件的一个模拟函数可以是()A.y=23.9-5.55sinxB.y=23.9-5.55cosxC.y=23.9-5.55tanxD.y=23.9+5.55cosx【解析】将x=6,x=12分别代入验证可知,只有B符合要求,故选B.【答案】B3.如图1-9-6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()图1-9-6A.甲B.乙C.丙D.丁【解析】因为相邻的最大值与最小值之间间隔区间长度相差半个周期.【答案】C4.一根长lcm的线,一端固定,另一端悬挂一个小球,小球摆动时离开平衡位置的位移s(cm)与时间t(s)的函数关系式是s=3cos,其中g是重力加速度,当小球摆动的周期是1s时,线长l等于()A.B.C.D.【解析】 T=,∴==2π,∴l=.【答案】D5.(2016·南宁高一检测)车流量被定义为单位时间内通过十字路口的车辆数,单位为辆/分,上班高峰期某十字路口的车流量由函数F(t)=50+4sin(0≤t≤20)给出,F(t)的单位是辆/分,t的单位是分,则下列哪个时间段内车流量是增加的()A.[0,5]B.[5,10]C.[10,15]D.[15,20]【解析】由2kπ-≤≤2kπ+,得4kπ-π≤t≤4kπ+π(k∈Z),由于0≤t≤20,所以0≤t≤π或3π≤t≤5π,从而车流量在时间段[10,15]内是增加的.【答案】C二、填空题6.如图1-9-7,点P是半径为r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ω(rad/s)做圆周运动,则点P的纵坐标y关于时间t的函数关系式为________.图1-9-7【解析】当质点P从P0转到点P位置时,点P转过的角度为ωt,则∠POx=ωt+φ,由任意角的三角函数定义知P点的纵坐标y=rsin(ωt+φ).【答案】y=rsin(ωt+φ)7.某星星的亮度变化周期为10天,此星星的平均亮度为3.8等量,最高亮度距平均亮度0.2等量,则可近似地描述此星星亮度与时间关系的一个三角函数式为________.【解析】假设三角函数模型为y=Asinωt+b,由题意知,A=0.2,b=3.8,T=10,∴ω==,∴y=0.2sint+3.8(t>0).【答案】y=0.2sint+3.8(t>0)(答案不唯一)8.某城市一年中12个月的平均气温与月份的关系可近似地用三角函数y=a+Acos(x=1,2,3,…,12)来表示,已知6月份的月平均气温最高,为28℃,12月份的月平均气温最低,为18℃,则10月份的平均气温值为________℃.【导学号:66470034】【解析】由题意可知,A==5,a==23.从而,y=5cos+23,故10月份的平均气温值为y=5cos+23=20.5℃.【答案】20.5三、解答题9.如图1-9-8所示,一个摩天轮半径为10米,轮子的底部在地面上2米处,如果此摩天轮每20秒转一圈,且当摩天轮上某人经过点P处(点P与摩天轮中心O高度相同)时开始计时(按逆时针方向转).图1-9-8(1)求此人相对于地面的高度关于时间的函数关系式;(2)在摩天轮转动的一圈内,有多长时间此人相对于地面的高度不超过10米.【解】(1)以O为坐标原点,以OP所在直线为x轴建立平面直角坐标系,设摩天轮上某人在Q处,则在t秒内OQ转过的角为t,所以t秒时,Q点的纵坐标为10·sin·t,故在t秒时此人相对于地面的高度为y=10sint+12(米).(2)令y=10sint+12≤10,则sint≤-,因为0≤t≤20,所以10.64≤t≤19.36,故约有8.72秒此人相对于地面的高度不超过10米.10.如图1-9-9为一辆观览车示意图,该观览车半径为4.8m,圆上最低点与地面的距离为0.8m,60s转动一圈,图中OA与地面垂直,以OA为始边,逆时针转动θ角到OB,设点B与地面的距离为h.图1-9-9(1)求h与θ之间的函数解析式;(2)设从OA开始转动,经过ts到达OB,求h与t之间的函数解析式,并求首次到达最高点所用的时间.【解】(1)由题意可作图,过点O作地面的平行线ON,过点B作ON的垂线BM交ON于点M.当θ>时,∠BOM=θ-.h=|OA|+0.8+|BM|=5.6+4.8sin;当0≤θ≤时...