8.3.2圆柱、圆锥、圆台、球的表面积和体积(用时45分钟)【选题明细表】知识点、方法题号圆柱、圆锥、圆台的表面积和体积2,4,5,6,7,11,12球的相关问题1,3,8,9,10基础巩固1.若一个球的半径扩大到原来的2倍,则它的体积扩大到原来的()倍A.2B.4C.6D.8【答案】D【解析】由球体体积公式,若,则,可知体积扩大到原来的8倍.2.若圆锥的高等于底面直径,则它的底面积与侧面积之比为A.1∶2B.1∶C.1∶D.∶2【答案】C【解析】设圆锥底面半径为r,则高h=2r,∴其母线长l=r.∴S侧=πrl=πr2,S底=πr故选C.3.已知半径为2的球内有一个内接圆柱,若圆柱的高为2,则球的体积与圆柱的体积的比为()
A.B.C.D.【答案】D【解析】设圆柱的底面圆半径为,则,所以圆柱的体积.又球的体积,所以球的体积与圆柱的体积的比,故选D.4.圆台的上、下底面半径和高的比为,母线长为10,则圆台的侧面积为( ).A.81πB.100πC.14πD.169π【答案】B【解析】设圆台上底半径为r,则其下底半径为4r,高为4r,结合母线长10,可求出r=2.然后由圆台侧面积公式得,.5.《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有如下问题:“今有委米依垣内角,下周八尺,高五尺.问:积及为米几何?”其意思为:“在屋内墙角处堆放米(如图,米堆为一个圆锥的四分之一),米堆为一个圆锥的四分之一),米堆底部的弧长为8尺,米堆的高为5尺,问米堆的体积和堆放的米各为多少?”已知1斛米的体积约为1.62立方尺,圆周率约为3,估算出堆放的米约有A.14斛B.22斛C.36斛D.66斛【答案】B【解析】设圆锥底面半径为r,则,所以,所以米堆的体积为=,故堆放的米约为÷1.62≈22,故选B.6.圆柱的侧面展开图是边长分别为的矩形,则圆柱的体积为_____________.【答案】或
【解析】圆柱的侧面展开图是边长为2a与a的矩形,当母线为a时,圆柱的底面半径是,此时圆柱体积是;当母线为2a时,圆柱的底面半径是,此时圆柱的体积是,综上所求圆柱的体积是:或,故答案为或;7.一个圆柱和一个圆锥的轴截面分别是边长为a的正方形和正三角形,则它们的表面积之比为__________.【答案】2:1【解析】∵圆柱的轴截面是边长为a的正方形,故圆柱的底面半径r=a,母线长l=a,故圆柱的表面积S=2πr(r+l)=,∵圆锥的轴截面是边长为a的正三角形,故圆锥的底面半径r=a,母线长l=a,故圆锥的表面积S=πr(r+l)=,故它们的表面积之比为:2:1,故答案为:2:1.8.如图,有一个水平放置的无盖正方体容器,容器高,将一个球放在容器口,再向容器内注水,当球面恰好接触水面时测得水深为,若不计容器的厚度,如何求出球的体积?
(1)求出球的半径;(2)求球的体积.【答案】(1)5;(2).【解析】(1)设正方体上底面所在平面截球得小圆,则圆心为正方体上底面正方形的中心,设球的半径为,根据题意,球心到上底面的距离等于,而圆的半径为,由球的截面圆性质,得,解得;(2)将球的半径代入球的体积公式得.能力提升9.体积为的正方体的顶点都在同一球面上,则该球面的表面积为A.B.C.D.【答案】A【解析】因为正方体的体积为8,所以棱长为2,所以正方体的体对角线长为,所以正方体的外接球的半径为,所以该球的表面积为,故选A.10.如图,一个底面半径为的圆柱形量杯中装有适量的水,若放入一个半径为的实心铁球,水面高度恰好升高,则____________.
【答案】【解析】由题可知,小球的体积等于水面上升的的体积,因此有,化简可得,;11.一个圆锥的底面半径为2cm,高为6cm,在其内部有一个高为xcm的内接圆柱.(1)求圆锥的侧面积;(2)当x为何值时,圆柱的侧面积最大?并求出侧面积的最大值.【答案】(1)(2)时,圆柱的侧面积取得最大值,且最大值为【解析】(1)圆锥的母线长为,∴圆锥的侧面积.(2)该几何体的轴截面如图所示.设圆柱的底面半径为rcm,由题意,知,.∴圆柱的侧面积,∴当时,圆柱的侧面积取得最大值,且最大值为.素养达成12.如图所示,在边长为4的正三角形中,,分别是,的中点,为的中点,,分别是,的中点,若将正三角形绕所在直线旋转,求阴影部分形成的几何体的表面积.
【答案】【解析】旋转体是一个圆锥挖去一个圆柱后形成的几何体.令,,,,则,,,∴,.∴所求几何体的表面积