综合实践小组的同学利用自制密度计测量液体的密度.密度计悬浮在不同的液体中时,浸在液体中的高度 h (cm)h\ (\text{cm}) 是液体的密度 ρ (g/cm3)\rho\ (\text{g/cm}^3) 的反比例函数,其图象如图所示 (ρ>0)(\rho > 0).下列说法正确的是( )
A. 当液体密度 ρ≥1g/cm3\rho \ge 1\text{g/cm}^3 时,浸在液体中的高度 h≥20cmh \ge 20\text{cm}
B. 当液体密度 ρ=2g/cm3\rho = 2\text{g/cm}^3 时,浸在液体中的高度 h=40cmh = 40\text{cm}
C. 当浸在液体中的高度 0<h≤10cm0 < h \le 10\text{cm} 时,该液体的密度 ρ≥2g/cm3\rho \ge 2\text{g/cm}^3
D. 当液体的密度 0<ρ≤1g/cm30 < \rho \le 1\text{g/cm}^3 时,浸在液体中的高度 h≤20cmh \le 20\text{cm}

完整解法

1. 确定反比例函数解析式

设反比例函数的表达式为 h=kρh = \dfrac{k}{\rho}(其中 k>0k > 0,kk 为常数,ρ>0\rho > 0).
由图象可知,图象经过点 (1,20)(1, 20),代入得:
20=k1  ⟹  k=2020 = \dfrac{k}{1} \implies k = 20
因此,反比例函数解析式为 h=20ρh = \dfrac{20}{\rho}(或 ρ=20h\rho = \dfrac{20}{h}).

2. 逐项分析判断各选项的正误

在第一象限内,反比例函数 h=20ρh = \dfrac{20}{\rho} 中,hh 随 ρ\rho 的增大而减小:

  • 对于 A 选项:当 ρ≥1 g/cm3\rho \ge 1\text{ g/cm}^3 时,有 0<h≤20 cm0 < h \le 20\text{ cm},故 A 错误;
  • 对于 B 选项:当 ρ=2 g/cm3\rho = 2\text{ g/cm}^3 时,h=202=10 cmh = \dfrac{20}{2} = 10\text{ cm},故 B 错误;
  • 对于 C 选项:当 0<h≤10 cm0 < h \le 10\text{ cm} 时,ρ=20h≥2010=2 g/cm3\rho = \dfrac{20}{h} \ge \dfrac{20}{10} = 2\text{ g/cm}^3,故 C 正确;
  • 对于 D 选项:当 0<ρ≤1 g/cm30 < \rho \le 1\text{ g/cm}^3 时,h=20ρ≥201=20 cmh = \dfrac{20}{\rho} \ge \dfrac{20}{1} = 20\text{ cm},故 D 错误.

综上,说法正确的选项是 C.

答案

C

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