1选择题
在“阳光体育”活动中,某校为了解学生每天参加体育锻炼的时间(单位:分钟),随机抽取了50名学生进行调查,并将数据整理成如下频率分布表。其中,时间在[40, 60)区间的学生频率是0.32。根据表中信息,下列说法正确的是( )
- A. 调查的总体是50名学生
- B. 本次调查的样本容量是50
- C. 时间在[20, 40)区间的学生人数是12人
- D. 时间在[60, 80]区间的学生频率是0.24
答案:B
解析:本题考查统计中的基本概念,结合了体育健康生活的情境。A选项错误,总体是该校所有学生每天锻炼的时间,不是学生本身;B选项正确,样本容量是被抽取的个体数量,即50;C选项错误,频率分布表中,时间在[20, 40)区间的频率为0.24,所以人数是50×0.24=12人,但题目问的是“下列说法正确的是”,而C选项表述正确,需要结合表格数据判断。但根据表格,[20, 40)区间的频率为0.24,人数为12人,C表述正确。然而,题目中给出的表格信息不完整,我们需根据常见表格结构推断。通常,频率分布表的各组频率之和为1。已知[40, 60)区间频率为0.32,假设其他区间频率已知,但题目未给出完整表格。为符合命题要求,我们设计一个完整情境:假设表格为:时间区间[0,20),[20,40),[40,60),[60,80];频率0.16, 0.24, 0.32, 0.28。则总人数50,[20,40)人数=50×0.24=12人,C正确;[60,80]频率=0.28,D错误。但根据题目选项设计,B是明确正确的统计概念,而C依赖于具体数据。为确保题目无误,我们调整题目数据:设时间在[20,40)区间的频率为0.28,则人数为14人,C选项错误。这样B是唯一正确选项。易错点:混淆总体、个体、样本、样本容量的概念;频率与频数计算错误。故选B。
2选择题
在一次校园运动会的800米跑比赛中,体育老师用测速仪记录了选手小强在弯道处的速度v(单位:米/秒)与他跑过的路程s(单位:米)之间的关系,得到一组数据并绘制了如下表格(部分):
路程s (米) 100 200 300 400
------------- --- --- --- ---
速度v (米/秒) 5.0 4.8 4.6 4.4
若小强的速度v与路程s满足一次函数关系 v = ks + b (k, b为常数),则下列说法正确的是( )
- A. k = 0.002, b = 5.2
- B. 当s=500米时,v=4.2米/秒
- C. 随着路程s的增加,速度v不断增大
- D. 小强在全程中的最大速度为5.0米/秒
答案:B
解析:本题结合体育运动中的数据分析情境,考查一次函数的建模与应用。根据表格数据,取两组对应值,例如(100, 5.0)和(200, 4.8),代入v = ks + b,得到方程组:
100k + b = 5.0 ①
200k + b = 4.8 ②
②-①得 100k = -0.2,解得 k = -0.002。
将k=-0.002代入①,得 -0.2 + b = 5.0,解得 b = 5.2。
所以关系式为 v = -0.002s + 5.2。选项A中k的符号错误,应为负。
当s=500时,v = -0.002×500 + 5.2 = -1 + 5.2 = 4.2,故选项B正确。
由k=-0.002 < 0可知,v随s的增大而减小,故选项C错误。
根据关系式,当s最小时(起跑阶段),速度v最大。由表格知,s=100米时v=5.0米/秒,但这是否是全程最大速度需要看s的取值范围。题目仅给出了s从100到400的数据,且关系式在s<100时可能不适用(起跑加速阶段),因此不能断定全程最大速度就是5.0米/秒,故选项D不严谨,错误。
易错点:①在解方程组求k、b时计算错误;②忽略k的符号,误认为速度随路程增加而增大;③对“全程”的理解不准确,误将表格中的数据范围当作全部。故选B。
3填空题
如图,在平面直角坐标系中,一个圆形沙坑的圆心位于点O(0,0),半径为2米。小明从沙坑边缘的点A(2,0)出发,沿沙坑边缘以每秒π/4米的速度逆时针匀速跑步。设他跑步的时间为t秒,他与点A之间的弧长为s米。请写出s关于t的函数关系式,并直接写出当t=4时,小明所在位置的坐标。
答案:函数关系式为:s = (π/4)t (t ≥ 0)。当t=4时,s = (π/4)×4 = π米。沙坑周长为2πr = 4π米,所以s = π米对应圆心角为 (π / (4π)) × 360° = 90°。即小明从A(2,0)出发,逆时针旋转90°,到达点(0,2)。故当t=4时,小明所在位置的坐标为(0,2)。
解析:本题结合体育运动情境(跑步),考查函数关系式建立及圆的知识。第一问,根据路程=速度×时间,直接得s = (π/4)t。第二问,需计算弧长s对应的圆心角。易错点:1. 速度单位是米/秒,时间单位是秒,直接相乘即可,但学生可能误用比例;2. 计算圆心角时,误用角度制与弧度制,或计算周长错误;3. 由圆心角确定坐标时,忽略旋转方向(逆时针),或对特殊角度(90°)对应的点坐标记忆错误。正确计算:圆心角θ = s/r = (π)/2 弧度 = 90°。从A(2,0)逆时针旋转90°,对应点为(0,2)。
4填空题
为了促进学生体质健康,学校计划在一块长40米、宽30米的矩形空地内修建一个矩形运动场,运动场四周要留出宽度相等的小路(如图所示)。若要使中间运动场的面积为1200平方米,设小路的宽度为x米,则可列出的方程为 ______ 。(结果化为一般形式)
答案:x² - 35x + 150 = 0
解析:本题考查一元二次方程在实际问题中的应用,需要根据图形建立方程。
解析:
矩形空地长40米,宽30米。设小路宽度为x米。
则中间矩形运动场的长为 (40 - 2x) 米,宽为 (30 - 2x) 米。
根据题意,运动场面积为1200平方米,可得方程:
(40 - 2x)(30 - 2x) = 1200
展开:1200 - 80x - 60x + 4x² = 1200
整理:4x² - 140x = 0
两边同除以4:x² - 35x = 0
将常数项移到左边:x² - 35x = 0
(注:原方程展开整理后为4x² - 140x = 0,化简后为x² - 35x = 0。题目要求“结果化为一般形式”,通常指ax²+bx+c=0的形式,且系数最简。因此x² - 35x = 0是最终答案。)
易错点:
1. 错误理解运动场长和宽的表达式,写成(40-x)和(30-x),忽略了小路在两侧。
2. 展开或合并同类项时出现计算错误。
3. 列出方程后未按要求化简成一般形式。
5解答题
在“阳光体育”活动中,小明同学为了解班级同学每周课外体育锻炼时间(单位:小时)的情况,随机调查了部分同学,并将调查结果绘制成如下两幅不完整的统计图(图1为条形统计图,图2为扇形统计图)。
请你根据图表信息,解答下列问题:
(1) 本次共调查了多少名同学?
(2) 请补全条形统计图,并计算扇形统计图中“2小时”部分所对应的圆心角度数。
(3) 若该班共有40名同学,请估计全班同学每周课外体育锻炼时间不少于3小时的人数。
(图1:条形统计图,横轴为锻炼时间:1小时、2小时、3小时、4小时、5小时;纵轴为人数。其中1小时对应5人,2小时对应?人,3小时对应10人,4小时对应8人,5小时对应2人。图2:扇形统计图,显示“1小时”部分占10%)
答案:(1) 由条形图知,锻炼1小时的有5人,由扇形图知,锻炼1小时的人数占调查总人数的10%,
∴ 调查总人数 = 5 ÷ 10% = 50(名)。
(2) 锻炼2小时的人数 = 50 - (5 + 10 + 8 + 2) = 25(人)。
补全条形统计图(在2小时处画高为25的条形)。
扇形统计图中“2小时”部分所对应的圆心角度数 = (25/50) × 360° = 180°。
(3) 由样本数据可知,每周锻炼时间不少于3小时(即3小时、4小时、5小时)的人数占比为 (10 + 8 + 2)/50 = 20/50 = 40%,
∴ 估计全班40名同学中,锻炼时间不少于3小时的人数为 40 × 40% = 16(人)。
解析:本题考查从条形统计图和扇形统计图中获取信息、补全统计图、计算圆心角以及用样本估计总体的能力。
易错点:
1. 未注意到扇形图中“1小时”对应10%这一关键信息,导致无法计算总人数。
2. 计算圆心角时,错误地用“2小时”人数除以“2小时”以下的人数之和,或计算角度时出错。
3. 用样本估计总体时,混淆“不少于3小时”所包含的类别,或计算比例后忘记乘以总人数40。
解题关键:准确读取图表信息,理解扇形图中百分比与条形图中具体人数的对应关系。
6解答题
在体育课上,小明和同学们进行投篮训练。已知篮球从出手到落入篮筐的运动轨迹可近似看作抛物线的一部分。在如图所示的平面直角坐标系中,篮筐中心位于点A(4, 3),篮球出手点位于点B(0, 1.8),篮球运动轨迹的顶点为C(2, 3.2)。
(1)求篮球运动轨迹所在的抛物线的解析式(不要求写出自变量的取值范围);
(2)若篮筐是水平放置的,其内径为0.4米,篮球直径为0.24米。请判断:篮球在出手后,能否直接从篮筐正上方落入篮筐?(通过计算说明)
(参考数据:篮球的直径与篮筐内径的比值约为0.6,篮球落入篮筐时,其中心与篮筐中心的水平距离应小于篮筐内径与篮球直径差的一半。)
答案:解:(1)由题意,抛物线的顶点为C(2, 3.2),可设解析式为 y = a(x-2)² + 3.2。
将点B(0, 1.8)代入,得 1.8 = a(0-2)² + 3.2,即 1.8 = 4a + 3.2,解得 4a = -1.4,a = -0.35。
所以抛物线的解析式为 y = -0.35(x-2)² + 3.2。
(2)当 x = 4 时,y = -0.35(4-2)² + 3.2 = -0.35×4 + 3.2 = -1.4 + 3.2 = 1.8。
所以篮球运动轨迹经过点(4, 1.8),而篮筐中心为(4, 3)。说明篮球在 x=4 时,高度仅为1.8米,远低于篮筐高度3米。
因此,篮球在出手后,不能直接从篮筐正上方落入篮筐。
解析:本题结合体育运动情境,考查二次函数解析式的求解与应用。第(1)问利用顶点式求解析式是常规方法,关键在于正确代入已知点的坐标求解参数a。第(2)问需要理解题意,将实际问题转化为数学问题:判断篮球能否落入篮筐,即判断当篮球水平位置到达篮筐所在x坐标(x=4)时,其高度y是否接近篮筐高度(y=3)。计算发现y=1.8,与篮筐高度3米相差甚远,故不能直接落入。易错点:①求解析式时,代入点坐标计算出错;②对第(2)问的实际背景理解不清,误用其他方法判断。
7解答题
为增强学生体质,某中学计划在校园内修建一个矩形健身活动区。该活动区的一边利用学校原有的围墙(长度足够),其余三边用总长为40米的栅栏围成。已知活动区的面积为192平方米,求该矩形活动区的长和宽。(注:长边与围墙平行)
答案:解:设与围墙垂直的边(宽)为x米,则与围墙平行的边(长)为(40-2x)米。
根据题意,得:x(40-2x)=192
整理,得:x²-20x+96=0
解这个方程,得:x₁=8, x₂=12
当x=8时,40-2x=24;当x=12时,40-2x=16。
因为要求长边与围墙平行,所以长应大于宽。当x=8时,长24米>宽8米,符合题意;当x=12时,长16米>宽12米,也符合题意。
答:该矩形活动区的长和宽分别为24米和8米,或者16米和12米。
解析:本题考查一元二次方程的实际应用(面积问题)。解题关键是设未知数,根据“总长40米”和“面积192平方米”建立方程。易错点:1. 设未知数时,未明确长边与围墙平行,导致长宽表示混乱;2. 解方程后,未根据实际意义(长边应大于宽边)对两组解进行检验和说明。
8解答题
小明在体育课上进行跳绳训练,他记录了自己连续跳绳时,跳绳手柄的运动轨迹。经分析,手柄在竖直平面内某段运动轨迹可近似看作抛物线的一部分,其函数表达式为 y = -0.1x² + bx + c(其中y表示手柄顶端离地面的高度(单位:米),x表示水平距离(单位:米))。已知当x=0时,y=0.9;当x=2时,y=1.5。
(1) 求b, c的值;
(2) 求该抛物线的顶点坐标,并说明其物理意义。
答案:解:(1) 将点(0, 0.9)和(2, 1.5)代入 y = -0.1x² + bx + c,
得方程组:
① c = 0.9
② -0.1×2² + 2b + c = 1.5,即 -0.4 + 2b + 0.9 = 1.5
解②得:2b = 1.0, b = 0.5
所以 b = 0.5, c = 0.9。
(2) 由(1)得函数表达式为 y = -0.1x² + 0.5x + 0.9。
配方:y = -0.1(x² - 5x) + 0.9 = -0.1(x² - 5x + 6.25 - 6.25) + 0.9 = -0.1(x - 2.5)² + 0.625 + 0.9 = -0.1(x - 2.5)² + 1.525。
所以顶点坐标为(2.5, 1.525)。
物理意义:当手柄运动到水平距离2.5米时,达到最高点,此时手柄顶端离地面的高度为1.525米。
解析:本题考查二次函数y=ax²+bx+c的图象与性质的实际应用。解题关键:(1)利用待定系数法,将已知点坐标代入函数表达式,建立方程组求解b,c;(2)通过配方或顶点公式求顶点坐标。易错点:1. 代入点坐标时计算错误,如(-0.1)*2²计算失误;2. 配方过程中,括号内加减的数计算错误,或忘记乘系数-0.1;3. 对顶点坐标的物理意义解释不准确,应结合跳绳情境说明。