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训练十三 旋转体
[对应素能提升训练第25页]
1.下面几何体的截面一定是圆面的是 ( )
A.圆台 B.球 C.圆柱 D.棱柱
解析 截面可以从各个不同的部位截取,截得的截面都是圆面的几何体只有球.
答案 B
2.上、下底面面积分别为36π和49π,母线长为5的圆台,其两底面之间的距离为 ( )
A.4 B.3 C.2 D.2
解析 圆台的母线长l、高h和上、下两底面圆的半径r,R满足关系式l2=h2+(R-r)2,由题意知l=5,R=7,r=6,求得h=2,即两底面之间的距离为2.
答案 D
3.若一个圆锥的轴截面是等边三角形,其面积为,则这个圆锥的表面积是 ( )
A.3π B.3π C.6π D.9π
解析 根据轴截面面积是,可得圆锥的母线长为2,底面半径为1,所以S=πr2+πrl=π+2π=3π.
答案 A
4.若球的过球心的圆面的周长是C,则这个球的表面积是 ( )
A. B. C. D.2πC2
解析 设球的半径为R,由2πR=C,得R=,所以S球面=4πR2=.
答案 C
5.定义轴截面为正方形的圆柱为正圆柱.某正圆柱的一个轴截面是四边形ABCD,点P在母线BC上,且BP=2PC=4.一只蚂蚁从圆柱底部的A点出发沿着圆柱体的表面爬行到点P,则这只蚂蚁行走的最短路程为 ( )
A.213 B.
C. D.2
解析
将该圆柱沿母线AD剪开,得到其侧面展开图,如右图所示.设底面圆半径为r,则2r=BC=6,∴r=3,∴在侧面展开图中AB=πr=3π.在Rt△ABP中,AP==.
答案 C
6.圆锥的高与底面半径相等,母线等于5,则底面半径等于 .
解析 圆锥的轴截面如图所示,
由图可知,底面半径r=,∴r=5.
答案 5
7.湖面上浮着一个球(水下部分不超过一半),湖水结冰后,将球取出,冰上留下一个直径为24 cm,深为8 cm的空穴,则球的半径为 cm,球的表面积为 cm2.
解析 设球的半径为R cm,由题意知,截面圆的半径r=12 cm,球心到截面的距离d=(R-8)cm,由R2=r2+d2,得R2=144+(R-8)2,即208-16R=0,解得R=13,故S球=4πR2=676π cm2.
答案 13 676π
8.已知球O的半径为5.
(1)求球O的表面积;
(2)若球O有两个半径分别为3和4的平行截面,求这两个截面之间的距离.
解 (1)因为球O的半径为R=5,
所以球O的表面积为S=4πR2=100π.
(2)设两个半径分别为r1=3和r2=4的平行截面的圆心分别为O1和O2,
所以|OO1|===4,
所以|OO2|===3,
所以|O1O2|=|OO1|+|OO2|=3+4=7或|O1O2|=|OO1|-|OO2|=4-3=1,
所以两个截面之间的距离为1或7.
9.一块扇形铁皮AOB,∠AOB=60°,OA=72 cm,要剪下一扇环ABCD作圆台的侧面,圆台的下底面比上底面大,并且在剩下的扇形COD内剪下一个面积最大的圆形铁皮,使它恰好作为圆台的下底面,问OD应取多长?
解 设圆台下底面半径为R cm,如图,
∵扇形OCD内面积最大的圆是其内切圆☉O',E,F均为切点,
∴O'E=O'F=R cm,的长为2πRcm.
由题意可得2πR=,∴R=12.
∵OD=OF=OO'+O'F=+12=36(cm),
∴OD的长为36 cm.
10.(多选)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可能是 ( )
A. B. C. D.
解析 设底面半径为r,若矩形的长恰好为圆柱的底面周长,则2πr=8,所以r=;同理,若矩形的宽恰好为圆柱的底面周长,则2πr=4,所以r=.故圆柱的底面半径为或.
答案 AD
11.《九章算术》中有这样的图形:今有圆锥,下周三丈五尺,高五丈一尺(1丈=10尺);若该圆锥的母线长x尺,则x= ( )
A. B.
C. D.
解析 易知三丈五尺=35尺,五丈一尺=51尺,设圆锥的底面半径为r,则2πr=35,所以r=,所以x===.
答案 C
12.北纬30°线贯穿四大文明古国,是一条神秘而又奇特的纬线.在这条纬线附近有神秘的百慕大三角、著名的埃及金字塔、世界最高峰珠穆朗玛峰、长江等,沿地球北纬30°线前行,会发现许多奇妙且神秘的自然景观,在地球北纬30°圈上有A,B两地,它们的经度相差180°,A,B两地沿纬线圈的弧长与A,B两地的球面距离之比为 ( )
A.2∶3 B.3∶2
C.4∶3 D.3∶4
解析 设地球的半径为r,则北纬30°的纬线圈的圆半径为r,所以A,B两地沿纬线圈的弧长l1=πr;弦AB=2rcos 30°=r,在大圆中劣弧AB所对的圆心角为θ,cos θ==-,θ=,所以A,B两地的球