1.1.2圆柱、圆锥、圆台、球、简单组合体的结构特征A级 基础巩固一、选择题1.用任意一个平面截一个几何体,各个截面都是圆面,则这个几何体一定是( )A.圆柱 B.圆锥 C.球体 D.圆台解析:用任意一个平面截球体所得的截面都是圆面.答案:C2.如图所示的简单组合体的结构特征是( )A.由两个四棱锥组合成的B.由一个三棱锥和一个四棱锥组合成的C.由一个四棱锥和一个四棱柱组合成的D.由一个四棱锥和一个四棱台组合成的解析:这个8面体是由两个四棱锥组合而成.答案:A3.下列选项中的三角形绕直线l旋转一周,能得到如下图中的几何体的是( )解析:由题意知,所得几何体是组合体,上、下各一圆锥.答案:B4.如图所示的几何体是由一个圆柱挖去一个以圆柱上底面为底面、下底面圆心为顶点的圆锥而得到的组合体,现用一个竖直的平面去截这个组合体,则截面图形可能是( )
A.①② B.①③ C.①④ D.①⑤解析:当竖直平面过底面圆心时,截面图形是①;当竖直平面不过底面圆心时,截面图形可能是⑤.答案:D5.用一张长为8、宽为4的矩形硬纸卷成圆柱的侧面,则相应圆柱的底面半径是( )A.2B.2πC.或D.或解析:如图所示,设底面半径为r,若矩形的长8恰好为卷成圆柱底面的周长,则2πr=8,所以r=;同理,若矩形的宽4恰好为卷成圆柱的底面周长,则2πr=4,所以r=.答案:C二、填空题6.等腰三角形绕底边上的高所在的直线旋转180°,所得几何体是________.解析:结合旋转体及圆锥的特征知,所得几何体为圆锥.答案:圆锥7.若一个圆锥的轴截面是等边三角形,其面积为,则这个圆锥的母线长为________.解析:如图所示,设等边三角形ABC为圆锥的轴截面,由题意知圆锥的母线长即为△ABC的边长,且S△ABC=AB2,所以=AB2,所以AB=2.故圆锥的母线长为2.答案:2
8.一个圆锥的母线长为20cm,母线与轴的夹角为30°,则圆锥的高为________cm.解析:如图所示,在Rt△ABO中,AB=20cm,∠A=30°,所以AO=AB·cos30°=20×=10(cm).答案:10三、解答题9.如图所示的物体是运动器材——空竹,你能描述它的几何特征吗?解:此几何体是由两个大圆柱、两个小圆柱和两个小圆台组合而成的.10.把一个圆锥截成圆台,已知圆台的上、下底面半径的比是1∶4,母线长是10cm,求圆锥的母线长.解:设圆锥的母线长为ycm,圆台上、下底面半径分别是xcm,4xcm.作圆锥的轴截面如图所示.在Rt△SOA中,O′A′∥OA,所以SA′∶SA=O′A′∶OA,即(y-10)∶y=x∶4x,解得y=.所以圆锥的母线长为cm.B级 能力提升1.如图所示的平面中阴影部分绕中间轴旋转一周,形成的几何体形状为( )
A.一个球体B.一个球体中间挖出一个圆柱C.一个圆柱D.一个球体中间挖去一个长方体解析:外面的圆旋转形成一个球,里面的长方形旋转形成一个圆柱.所以形成的几何体为一个球体挖出一个圆柱.答案:B2.一个半径为5cm的球,被一平面所截,球心到截面圆心的距离为4cm,则截面圆面积为__________cm2.解析:如图所示,过球心O作轴截面,设截面圆的圆心为O1,其半径为r.由球的性质,OO1⊥CD.在Rt△OO1C中,R=OC=5,OO1=4,则O1C=3,所以截面圆的面积S=π·r2=π·O1C2=9π.答案:9π3.有一根长为3πcm,底面直径为2cm的圆柱形铁管,用一段铁丝在铁管上缠绕2圈,并使得铁丝的两个端点落在圆柱的同一母线的两端,求铁丝的最短长度.解:把圆柱侧面及缠绕其上的铁丝展开,在平面上得到矩形ABCD(如图所示).由题意知BC=3πcm,AB=4πcm,点A与点C分别是铁丝的起、止位置,故线段AC的长度即为铁丝的最短长度.AC==5π(cm).故铁丝的最短长度为5πcm.