例1 漏刻是我国古代的一种计时工具.据史书记载,西周时期就已经出现了漏刻,这是中国古代人民对函数思想的创造性应用.小明同学依据漏刻的原理制作了一个简单的漏刻计时工具模型,研究中发现水位$h$(cm)是时间$t$(min)的一次函数,如表是小明记录的部分数据,其中有一个$h$的值记录错误,请排除后利用正确的数据确定当$h$为8 cm时,对应的时间$t$为min.


解析 设一次函数的表达式为$h=kt+b$,由表可知,当$t=3$时,$h$的值记录错误.
将$(1,2.4),(2,2.8)$代入,
得$\begin{cases}k + b = 2.4, \\2k + b = 2.8,\end{cases}$
解得$\begin{cases}k = 0.4, \\b = 2,\end{cases}$
$\therefore h=0.4t+2$,将$h=8$代入,得$t=15$.
答案 15
点拨 本题考查一次函数的应用,能熟练地求出一次函数表达式是解题的关键.
解析 设一次函数的表达式为$h=kt+b$,由表可知,当$t=3$时,$h$的值记录错误.
将$(1,2.4),(2,2.8)$代入,
得$\begin{cases}k + b = 2.4, \\2k + b = 2.8,\end{cases}$
解得$\begin{cases}k = 0.4, \\b = 2,\end{cases}$
$\therefore h=0.4t+2$,将$h=8$代入,得$t=15$.
答案 15
点拨 本题考查一次函数的应用,能熟练地求出一次函数表达式是解题的关键.
答案:$\boldsymbol{15}$
解析:
【分析】
已知水位h是时间t的一次函数,根据一次函数的线性特征,即自变量t每增加固定值时,因变量h的增量恒定,首先可排查出记录错误的h值;再选取两组正确的t、h对应值,用待定系数法求出一次函数的表达式;最后将h=8代入表达式,即可计算出对应的时间t。
【解析】
∵ 水位h是时间t的一次函数,
∴ t每增加1min,h的增量固定。观察数据:t=1时h=2.4,t=2时h=2.8,可知t每增加1min,h增加0.4cm,因此t=3时的h值记录错误,排除该组数据。
设一次函数的表达式为$\boldsymbol{h=kt+b}$($k≠0$),
将$(1,2.4)$、$(2,2.8)$代入表达式,得:
$\begin{cases} k + b = 2.4 \\ 2k + b = 2.8 \end{cases}$
用第二个方程减去第一个方程,解得$k=0.4$,
将$k=0.4$代入$k+b=2.4$,解得$b=2$,
∴ 一次函数表达式为$h=0.4t+2$。
将$h=8$代入表达式,得:
$8=0.4t+2$
移项计算得:$0.4t=6$,解得$t=15$。
【答案】
$15$
【知识点】
一次函数性质;待定系数法;一次函数应用
【点评】
本题结合我国古代漏刻计时的背景,考查一次函数的实际应用,解题的核心是先利用一次函数的增量恒定特征排除错误数据,再通过待定系数法求出函数解析式,最后代入求值,体现了数学与传统文化、生活实际的结合。
【难度系数】
0.7
已知水位h是时间t的一次函数,根据一次函数的线性特征,即自变量t每增加固定值时,因变量h的增量恒定,首先可排查出记录错误的h值;再选取两组正确的t、h对应值,用待定系数法求出一次函数的表达式;最后将h=8代入表达式,即可计算出对应的时间t。
【解析】
∵ 水位h是时间t的一次函数,
∴ t每增加1min,h的增量固定。观察数据:t=1时h=2.4,t=2时h=2.8,可知t每增加1min,h增加0.4cm,因此t=3时的h值记录错误,排除该组数据。
设一次函数的表达式为$\boldsymbol{h=kt+b}$($k≠0$),
将$(1,2.4)$、$(2,2.8)$代入表达式,得:
$\begin{cases} k + b = 2.4 \\ 2k + b = 2.8 \end{cases}$
用第二个方程减去第一个方程,解得$k=0.4$,
将$k=0.4$代入$k+b=2.4$,解得$b=2$,
∴ 一次函数表达式为$h=0.4t+2$。
将$h=8$代入表达式,得:
$8=0.4t+2$
移项计算得:$0.4t=6$,解得$t=15$。
【答案】
$15$
【知识点】
一次函数性质;待定系数法;一次函数应用
【点评】
本题结合我国古代漏刻计时的背景,考查一次函数的实际应用,解题的核心是先利用一次函数的增量恒定特征排除错误数据,再通过待定系数法求出函数解析式,最后代入求值,体现了数学与传统文化、生活实际的结合。
【难度系数】
0.7
1. (2026·泰州泰兴期末改编)
综合与实践:杆秤中的数学

小明根据素材3制作了最大量程为1000 g的杆秤,若干次称重时所记录的一些数据如表所示:


(1)若称一重物时的读数为5大格3小格,则此时称得的重物的质量为
(2)求y关于x的函数表达式;
(3)求此杆秤的每小格的长度.
新考法
综合与实践:杆秤中的数学
小明根据素材3制作了最大量程为1000 g的杆秤,若干次称重时所记录的一些数据如表所示:
(1)若称一重物时的读数为5大格3小格,则此时称得的重物的质量为
530
g;(2)求y关于x的函数表达式;
(3)求此杆秤的每小格的长度.
新考法
答案:(1) 530
解析:由题意,得10大格表示1000 g,所以5大格表示500 g,3小格表示30 g,所以此时称得的重物的质量为530 g.
(2) 由题意知$y$是关于$x$的一次函数,$\therefore$设$y=kx+b$,把$(25,2.5),(50,3)$代入,得$\begin{cases} 25k+b=2.5, \\ 50k+b=3, \end{cases}$ 解得$\begin{cases} k=\frac{1}{50}, \\ b=2, \end{cases}$ $\therefore y=\frac{1}{50}x+2$.
(3) 当$x=0$时,$y=2$;当$x=1000$时,$y=20+2=22$,$\therefore \frac{22-2}{100}=0.2(\mathrm{cm})$.故此杆秤的每小格的长度为0.2 cm.
解析:由题意,得10大格表示1000 g,所以5大格表示500 g,3小格表示30 g,所以此时称得的重物的质量为530 g.
(2) 由题意知$y$是关于$x$的一次函数,$\therefore$设$y=kx+b$,把$(25,2.5),(50,3)$代入,得$\begin{cases} 25k+b=2.5, \\ 50k+b=3, \end{cases}$ 解得$\begin{cases} k=\frac{1}{50}, \\ b=2, \end{cases}$ $\therefore y=\frac{1}{50}x+2$.
(3) 当$x=0$时,$y=2$;当$x=1000$时,$y=20+2=22$,$\therefore \frac{22-2}{100}=0.2(\mathrm{cm})$.故此杆秤的每小格的长度为0.2 cm.
解析:
【分析】
(1)首先明确杆秤最大量程1000g对应10大格,可推出每大格代表100g,结合常规杆秤每大格分10小格,可得每小格代表10g,再根据读数计算总质量即可。
(2)观察质量x和秤砣到提钮的距离y的变化规律,可知二者符合一次函数关系,因此采用待定系数法,设函数表达式为y=kx+b,代入两组已知对应值求解k、b,即可得到函数表达式。
(3)要计算每小格长度,需先求出零刻度(x=0)和最大量程(x=1000g)对应的y值,二者的差就是所有刻度的总长度,再除以总小格数(10大格共100小格),即可得到每小格的长度。
【解析】
(1) 由题意可知,杆秤最大量程1000g对应10大格,因此1大格代表的质量为$1000÷10=100\mathrm{g}$,每大格分为10小格,因此1小格代表的质量为$100÷10=10\mathrm{g}$。读数为5大格3小格时,总质量为$5×100 + 3×10 = 530\mathrm{g}$。
(2) 由题意可知y是关于x的一次函数,设函数表达式为$y=kx+b$,将$(25,2.5)$、$(50,3)$代入表达式得:
$\begin{cases} 25k+b=2.5 \\ 50k+b=3 \end{cases}$
用第二个方程减去第一个方程得$25k=0.5$,解得$k=\frac{1}{50}$,将$k=\frac{1}{50}$代入$25k+b=2.5$,得$0.5 + b=2.5$,解得$b=2$。
因此y关于x的函数表达式为$y=\frac{1}{50}x+2$。
(3) 当$x=0$(即不放重物,对应零刻度)时,代入函数表达式得$y=2$;当$x=1000$(即最大量程)时,代入得$y=\frac{1}{50}×1000 +2=22$。
因此所有刻度的总长度为$22-2=20\mathrm{cm}$,杆秤总共10大格,每大格10小格,总小格数为$10×10=100$小格,因此每小格的长度为$20÷100=0.2\mathrm{cm}$。
【答案】
(1) $\boxed{530}$
(2) $\boxed{y=\dfrac{1}{50}x+2}$
(3) $\boxed{0.2\ \mathrm{cm}}$
【知识点】
一次函数的应用;待定系数法求一次函数解析式;一次函数的实际意义
【点评】
本题结合生活中常见的杆秤场景命题,将数学知识与实际应用结合,既考查了一次函数的基础知识点,也要求学生能将实际问题转化为数学模型求解,有利于提升学生的数学应用意识。
【难度系数】
0.7
(1)首先明确杆秤最大量程1000g对应10大格,可推出每大格代表100g,结合常规杆秤每大格分10小格,可得每小格代表10g,再根据读数计算总质量即可。
(2)观察质量x和秤砣到提钮的距离y的变化规律,可知二者符合一次函数关系,因此采用待定系数法,设函数表达式为y=kx+b,代入两组已知对应值求解k、b,即可得到函数表达式。
(3)要计算每小格长度,需先求出零刻度(x=0)和最大量程(x=1000g)对应的y值,二者的差就是所有刻度的总长度,再除以总小格数(10大格共100小格),即可得到每小格的长度。
【解析】
(1) 由题意可知,杆秤最大量程1000g对应10大格,因此1大格代表的质量为$1000÷10=100\mathrm{g}$,每大格分为10小格,因此1小格代表的质量为$100÷10=10\mathrm{g}$。读数为5大格3小格时,总质量为$5×100 + 3×10 = 530\mathrm{g}$。
(2) 由题意可知y是关于x的一次函数,设函数表达式为$y=kx+b$,将$(25,2.5)$、$(50,3)$代入表达式得:
$\begin{cases} 25k+b=2.5 \\ 50k+b=3 \end{cases}$
用第二个方程减去第一个方程得$25k=0.5$,解得$k=\frac{1}{50}$,将$k=\frac{1}{50}$代入$25k+b=2.5$,得$0.5 + b=2.5$,解得$b=2$。
因此y关于x的函数表达式为$y=\frac{1}{50}x+2$。
(3) 当$x=0$(即不放重物,对应零刻度)时,代入函数表达式得$y=2$;当$x=1000$(即最大量程)时,代入得$y=\frac{1}{50}×1000 +2=22$。
因此所有刻度的总长度为$22-2=20\mathrm{cm}$,杆秤总共10大格,每大格10小格,总小格数为$10×10=100$小格,因此每小格的长度为$20÷100=0.2\mathrm{cm}$。
【答案】
(1) $\boxed{530}$
(2) $\boxed{y=\dfrac{1}{50}x+2}$
(3) $\boxed{0.2\ \mathrm{cm}}$
【知识点】
一次函数的应用;待定系数法求一次函数解析式;一次函数的实际意义
【点评】
本题结合生活中常见的杆秤场景命题,将数学知识与实际应用结合,既考查了一次函数的基础知识点,也要求学生能将实际问题转化为数学模型求解,有利于提升学生的数学应用意识。
【难度系数】
0.7